A Complete Guide to Area Charts

Was ist ein Flächendiagramm?

Ein Flächendiagramm kombiniert das Liniendiagramm und das Balkendiagramm, um zu zeigen, wie sich die numerischen Werte einer oder mehrerer Gruppen über den Verlauf einer zweiten Variablen, typischerweise der Zeit, ändern. Ein Flächendiagramm unterscheidet sich von einem Liniendiagramm durch das Hinzufügen von Schattierungen zwischen den Linien und einer Grundlinie wie bei einem Balkendiagramm.

Dieses Flächendiagramm zeigt die Anzahl der aktiven Nutzer für ein fiktives webbasiertes Unternehmen, berechnet nach Monaten. Die Werte für jeden Monat lassen sich nicht nur an der vertikalen Position der Spitze der Form, sondern auch an der farbigen Höhe zwischen Grundlinie und Spitze ablesen. In diesem Diagramm können wir sehen, dass sich die Anzahl der aktiven Nutzer von November 2019 bis Februar 2020 ungefähr verdoppelt hat und dass die Rate der Nutzerzuwächse im Laufe der Zeit zugenommen hat.

Wann sollten Sie ein Flächendiagramm verwenden

Während das obige Beispiel nur eine einzelne Linie mit schattierter Fläche darstellt, wird ein Flächendiagramm normalerweise mit mehreren Linien verwendet, um einen Vergleich zwischen Gruppen (auch bekannt als Serien) zu machen oder um zu zeigen, wie ein Ganzes in Komponenten aufgeteilt ist. Daraus ergeben sich zwei verschiedene Arten von Flächendiagrammen, eines für jeden Anwendungsfall.

Überlappendes Flächendiagramm

In dem Fall, dass wir die Werte zwischen Gruppen vergleichen wollen, erhalten wir ein überlappendes Flächendiagramm. Bei einem überlappenden Flächendiagramm beginnen wir mit einem Standard-Liniendiagramm. Für jede Gruppe wird bei jedem horizontalen Wert ein Punkt eingezeichnet, wobei die Höhe den Wert der Gruppe auf der vertikalen Achse angibt. Das Flächendiagramm fügt eine Schattierung zwischen jeder Linie zu einer Null-Basislinie hinzu. Da sich die Schattierungen für die Gruppen in der Regel bis zu einem gewissen Grad überschneiden, ist eine gewisse Transparenz in den Schattierungen enthalten, so dass die Linien aller Gruppen leicht zu erkennen sind. Die Schattierung hilft zu betonen, welche Gruppe den größten Wert hat, basierend auf der reinen Farbe der Gruppe, die sichtbar ist.

Achten Sie darauf, dass eine Serie nicht immer höher ist als die andere, sonst könnte die Darstellung mit der anderen Art von Flächendiagramm verwechselt werden: dem gestapelten Flächendiagramm. In diesen Fällen ist es besser, sich an das Standard-Liniendiagramm zu halten.

Gestapeltes Flächendiagramm

Wenn der Begriff „Flächendiagramm“ verwendet wird, ist in der Regel das gestapelte Flächendiagramm gemeint. Im überlappenden Flächendiagramm wurde jede Linie von ihrem vertikalen Wert bis zu einer gemeinsamen Grundlinie schattiert. Im gestapelten Flächendiagramm werden die Linien nacheinander gezeichnet, wobei die Höhe der zuletzt gezeichneten Gruppe als gleitende Basislinie dient. Daher entspricht die vollständig gestapelte Höhe der obersten Linie dem Gesamtwert, wenn über alle Gruppen summiert wird.

Sie werden ein gestapeltes Flächendiagramm verwenden, wenn Sie nicht nur den Gesamtwert verfolgen, sondern auch die Aufschlüsselung dieses Gesamtwerts nach Gruppen verstehen möchten. Durch den Vergleich der Höhen der einzelnen Kurvensegmente erhält man eine allgemeine Vorstellung davon, wie die einzelnen Untergruppen im Vergleich zueinander zum Gesamtwert beitragen.

Beispiel für die Datenstruktur

Monat	Studien	Basis	Premium
2019-11	154	1180	201
2019-12	157	1186	219
2020-01	170	1195	270
2020-02	180	1213	285
…	…	…	…

Daten, die mit einem Flächendiagramm dargestellt werden sollen, werden typischerweise in einer Tabelle mit zwei oder mehr Spalten zusammengefasst. Die erste Spalte gibt die Positionen auf der horizontalen Achse an, an denen die einzelnen Linien aufgetragen werden sollen. Jede nachfolgende Spalte gibt den vertikalen Beitrag für jeden Punkt an, eine Spalte pro aufzuzeichnender Reihe. Dieses Format gilt sowohl für das überlappende als auch für das gestapelte Flächendiagramm, wobei der Hauptunterschied zwischen den Diagrammen in der Art und Weise besteht, wie die Werte für die Darstellung interpretiert werden.

Bei gestapelten Flächendiagrammen verlangen einige Visualisierungstools, dass die Spalten nicht die einzelnen Beiträge, sondern die kumulativen Beiträge auflisten. In diesem Fall geben die Spalten die Zeilenhöhen direkt an, und die Beiträge der einzelnen Gruppen werden durch die Differenz der Werte zwischen den Spalten impliziert.

Monat	Trials	+ Basic	+ Premium
2019-11	154	1334	1535
2019-12	157	1343	1562
2020-01	170	1365	1635
2020-02	180	1393	1678
…	…	…	…

Best Practices für die Verwendung eines Flächendiagramms

Eine Null-Basislinie einbeziehen

Während ein Liniendiagramm nicht darauf beschränkt ist, eine Null-Basislinie zu benötigen, bedeutet das Hinzufügen einer Schattierung, dass die Höhen der farbigen Bereiche verwendet werden, um die Größe der Werte der einzelnen Gruppen zu vergleichen. Wie bei einem Balkendiagramm muss also zwingend eine Null-Basislinie vorhanden sein, gegen die die Schattierung erfolgen muss. Ein Abschneiden der Achse würde dazu führen, dass das tatsächliche Verhältnis der Gruppenwerte nicht mit dem übereinstimmt, was durch die erzeugte Darstellung suggeriert wird.

Eine Ausnahme von dieser Regel kann sich ergeben, wenn wir zwei Reihen in einem überlappenden Flächendiagramm mit einer Änderung der Schattierungsregel vergleichen. Wenn wir die Schattierung auf den Bereich zwischen den Linien beschränken, anstatt von beiden Linien bis zu einer gemeinsamen Grundlinie, können wir die Grenzen der vertikalen Achse auf den interessierenden Effekt ohne Grundlinie zoomen. Die Schattierung hat nun eine andere Bedeutung, wobei die Farbe angibt, welche Gruppe einen größeren Wert hat, und die Menge der Farbe die Größe des Unterschieds.

Anzahl der Reihen in einem überlappenden Flächendiagramm begrenzen

Je mehr Reihen wir in einem überlappenden Flächendiagramm haben, desto mehr Farbkombinationen gibt es, wenn sie sich überlappen. Die Tatsache, dass die meisten Farben nicht mit einer einzigen Gruppe assoziiert werden, kann zu einigen Schwierigkeiten bei der Interpretation führen. Selbst bei nur drei Reihen kann dies manchmal zu viel sein: drei einzelne Farben, drei paarweise Überschneidungen und eine Farbe für alle drei Gruppen, die sich überschneiden, ergibt insgesamt sieben Farben.

Der Vergleich von zwei Reihen ist in der Regel unbedenklich, wenn jedoch eine Reihe immer größer als die andere ist, kann die Darstellung leicht mit einer gestapelten Flächendarstellung verwechselt werden. Die Leser können auch durch die Interpretation der sich überschneidenden Farben verwirrt werden, die in der allgemeinen Legende nicht vorhanden sind. Als allgemeine Faustregel gilt: Wenn Sie ein überlappendes Flächendiagramm verwenden möchten, beschränken Sie sich auf zwei Reihen und überlegen Sie, ob ein Liniendiagramm den Vergleich zwischen den Gruppen nicht deutlicher macht.

Berücksichtigen Sie die Reihenfolge der Linien in einem gestapelten Flächendiagramm

Während die Gesamtform des Diagramms unabhängig von der Reihenfolge, in der die Linien der Gruppen gezeichnet werden, dieselbe ist, kann das Lesen der Visualisierung durch eine gute Wahl der Linienreihenfolge unterstützt werden. Eine gute Faustregel ist, die größten oder stabilsten Gruppen unten anzuordnen und die variabelsten oder kleinsten Gruppen zuletzt und oben. Wie im folgenden Abschnitt erwähnt wird, ist es mühsam, die Werte für jede einzelne Gruppe außer der untersten zu lesen, so dass es eine gute Idee ist, diese Gruppe zur wichtigsten zu machen.

Gebräuchliche Missbräuche

Verwendung eines Flächendiagramms zur Darstellung einer einzelnen Reihe

Wie zu Beginn des Artikels erwähnt, besteht der typische Anwendungsfall für das Flächendiagramm darin, einen Vergleich anzustellen oder eine Aufteilung von Mengen zwischen zwei oder mehr Reihen zu zeigen. Wenn nur eine einzige Reihe von Werten dargestellt werden soll, ist die Verwendung eines Flächendiagramms oft die falsche Wahl. Besser ist es, ein Balken- oder Liniendiagramm zu verwenden, je nachdem, was Sie über die Daten lernen oder mitteilen möchten.

Wenn wir die Entwicklung genauer Werte im Laufe der Zeit verstehen wollen und nicht zu viele Werte auf der horizontalen Achse darstellen müssen, ist ein Balkendiagramm eine gute Wahl. Ansonsten ist ein Liniendiagramm die bessere Wahl. Linien haben ein effizienteres Verhältnis von Daten zu Tinte und sehen sauberer aus als Balken, wenn viele Werte dargestellt werden müssen. Außerdem sind wir bei vielen Werten eher an der Richtung und der Steigung von Trends interessiert als an exakten Werten, ein Fall, in dem Liniendiagramme besser abschneiden.

Interpretieren von Werten für einzelne Gruppen in einem gestapelten Flächendiagramm

In einem gestapelten Flächendiagramm ist es nur in zwei Fällen wirklich einfach, genaue Werte zu ermitteln: für die Gesamtsumme und für die unterste Gruppe. Für die dazwischen liegenden Gruppen muss man, um den genauen Wert des Beitrags einer Gruppe zu ermitteln, die Höhe der Linie dieser Gruppe bestimmen und die Höhe der darunter liegenden Linie abziehen.

Noch schwieriger wird die Aufgabe, wenn man Veränderungen im Laufe der Zeit verfolgen will. Wie zuvor ist dies für die gesamte und die unterste Gruppe einfach. Zwischengruppen werden jedoch durch eine sich ändernde Grundlinie behindert, so dass es schwierig ist, genaue vertikale Unterschiede zu erkennen. Das folgende Beispiel aus diesem Blogbeitrag verdeutlicht dies. Während sich die Größe der mittleren gelben Gruppe im Laufe der Zeit zu ändern scheint, sind die Höhen an jedem Punkt in Wirklichkeit gleichbleibend.

Wenn Sie die genauen Gruppenwerte und ihre Veränderungen im Laufe der Zeit erfahren möchten, ist die Wahl eines Standard-Liniendiagramms die bessere Option, wie in diesem Everyday Analytics Artikel gezeigt wird.

Gebräuchliche Flächendiagrammoptionen

Prozentuales gestapeltes Flächendiagramm

Eine gängige Option für Flächendiagramme ist das prozentuale oder relative Häufigkeits-Stapeldiagramm. Anstatt die absoluten Werte jeder Gruppe in jedem vertikalen Abschnitt zu stapeln, wird der relative oder prozentuale Beitrag jeder Gruppe zur Gesamtsumme gestapelt, so dass die Gesamthöhe immer 100 % beträgt. Bei diesem Diagrammtyp geht die Information über den Trend der absoluten Gesamtwerte verloren (und es wird daher ein eigenes Liniendiagramm benötigt), aber der Vergleich der relativen Beiträge zwischen den Gruppen wird deutlicher. Als Bonus erhält dieser Diagrammtyp eine zweite Grundlinie am oberen Rand des Diagramms, anhand derer die Beiträge einer einzelnen Gruppe gemessen werden können.

Liniendiagramm

Das Liniendiagramm ist der Hauptvorläufer des Flächendiagramms. Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob ein Flächendiagramm das Richtige für Sie ist, können Sie mit einem Liniendiagramm kaum etwas falsch machen. Dies gilt insbesondere für das überlappende Flächendiagramm, bei dem überlappende Regionen schnell außer Kontrolle geraten können. Eine weitere Überlegung ist, dass es immer möglich ist, einfach mehrere Diagramme zu erstellen, wenn Sie daran interessiert sind, mehrere Vergleiche in Ihren Daten anzustellen, anstatt das Bedürfnis zu haben, nur einen einzigen Diagrammtyp zu wählen, um so viel wie möglich zu transportieren.

Balkendiagramm und gestapeltes Balkendiagramm

Der andere Stammvater des Flächendiagramms ist das Balkendiagramm. Genauer gesagt besteht die engste Verbindung zwischen dem gestapelten Flächendiagramm und dem gestapelten Balkendiagramm; es gibt keine wirklich gute Entsprechung zwischen dem überlappenden Flächendiagramm und einem Balkendiagramm.

Das gestapelte Balkendiagramm ist dem gestapelten Flächendiagramm sehr ähnlich, nur mit Balken anstelle von Linien. Daher gelten viele der Einschränkungen des gestapelten Flächendiagramms auch für das gestapelte Balkendiagramm. Ein Vorteil der gestapelten Balken besteht jedoch darin, dass es viel einfacher ist, eine konsistente Beurteilung der Werte innerhalb jedes Bereichs der horizontalen Achse vorzunehmen. Die schattierten Bereiche in einem Flächendiagramm können, wie oben zu sehen, verzerrt werden, insbesondere wenn eine Linie ihre Richtung ändert. Da jede Region in einem gestapelten Balkendiagramm rechteckig ist, wird diese Art von Verzerrung vermieden.

Ridgeline-Diagramm

Eine weitere Alternative zum überlappenden Flächendiagramm ist das Ridgeline-Diagramm. Anstatt alle Linien und farbigen Regionen auf derselben Achse darzustellen, wird bei der Ridgeline-Darstellung jede Linie auf eine andere Achse gelegt, wobei jede Linie einen teilweisen vertikalen Versatz zu den anderen aufweist. Aufgrund des Versatzes der Linien werden die vertikalen Markierungen in der Regel in einer Ridgeline-Darstellung nicht berücksichtigt. Das bedeutet, dass Ridgeline-Diagramme am nützlichsten sind, wenn die Werte der einzelnen Reihen allein aufgrund ihrer Form ein klares Muster aufweisen.

Strömungsdiagramm

Ein phantasievoller Verwandter des Flächendiagramms ist das Strömungsdiagramm. In einem gestapelten Flächendiagramm sind alle Linien übereinander gestapelt und liegen auf einer geraden Grundlinie am unteren Ende des Stapels. Bei einem Flussdiagramm wird die Grundlinie durch die Mitte des Diagramms gelegt, und die Bereiche werden symmetrisch um die zentrale Linie herum angeordnet. Aus diesem Grund ist es schwierig, genaue Werte für jede Gruppe oder sogar die Gesamtsumme zu ermitteln.

Wie Andy Kirk argumentiert, werden Stromdiagramme am besten in einer interaktiven Form verwendet, wenn viele Daten einem breiten Publikum präsentiert werden sollen. Interaktivität ist wichtig, damit die Leser sich mit der Visualisierung auseinandersetzen und ihre eigenen Erkenntnisse gewinnen können. Wenn es jedoch um genaue Beurteilungen oder eine statische Darstellung geht, ist es besser, sich an eine konventionelle Visualisierung zu halten, bei der die Daten auf eine Weise zusammengefasst werden, die die gewünschten Punkte am besten hervorhebt.

Visualisierungstools

Als Kombination aus zwei der gebräuchlichsten Diagrammtypen (Linie und Balken) ist das Flächendiagramm auch eine recht häufige Diagrammoption in den Visualisierungstools. Wo das Flächendiagramm als Diagrammtyp vorhanden ist, wird es in der Regel als gestapeltes Flächendiagramm implementiert. Überlappende Flächendiagramme sind in der Regel keine eingebaute Option für Visualisierungstools, sondern müssen ausgehend von einem Liniendiagramm individuell erstellt werden. Bei einigen Werkzeugen, die oft programmatisch sind, ist die Erstellung eines der beiden Flächendiagrammtypen keine grundlegende Option, und es müssen einige zusätzliche Arbeiten an den Daten vorgenommen werden, um ein Flächendiagramm aus schattierten Flächen und Linien zu erstellen.

Das Flächendiagramm ist einer von vielen verschiedenen Diagrammtypen, die zur Visualisierung von Daten verwendet werden können. Erfahren Sie mehr in unseren Artikeln über die wichtigsten Diagrammtypen, über die Auswahl eines Typs der Datenvisualisierung oder indem Sie die gesamte Artikelsammlung in der Kategorie Diagramme durchstöbern.