Mapa de radar

Un gráfico de radar es un método gráfico para mostrar datos multivariados en forma de un gráfico bidimensional de tres o más variables cuantitativas representadas en ejes que parten del mismo punto. La posición y el ángulo relativos de los ejes generalmente no aportan información, pero se pueden aplicar diversas heurísticas, como algoritmos que representan los datos como el área total máxima, para ordenar las variables (ejes) en posiciones relativas que revelan correlaciones distintas, compensaciones y multitud de otras medidas comparativas. ^{[ 1 ]}

Los gráficos de radar también se conocen como gráficos de red , gráficos de araña , gráficos de araña , gráficos de telaraña , gráficos de estrellas , ^{[ 2 ]} gráficos de estrellas , gráficos de telaraña , polígonos irregulares , gráficos polares y diagramas de Kiviat . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Es equivalente a un gráfico de coordenadas paralelas , con los ejes dispuestos radialmente.

El gráfico de radar es un gráfico que consiste en una secuencia de radios equiangulares, donde cada radio representa una de las variables. La longitud de los datos de un radio es proporcional a la magnitud de la variable para el punto de datos en relación con la magnitud máxima de la variable en todos los puntos de datos. Se traza una línea que conecta los valores de datos de cada radio. Esto le da al gráfico una apariencia de estrella y es el origen de uno de los nombres populares para este tipo de gráfico. El gráfico de estrella se puede utilizar para responder a las siguientes preguntas: ^{[ 5 ]}

• ¿Qué observaciones son más similares, es decir, existen grupos de observaciones? (Los gráficos de radar se utilizan para examinar los valores relativos de un único punto de datos (por ejemplo, el punto 3 es grande para las variables 2 y 4, pequeño para las variables 1, 3, 5 y 6) y para localizar puntos similares o diferentes). ^{[ 5 ]}
• ¿Hay valores atípicos?

Los gráficos de radar son una forma útil de mostrar observaciones multivariadas con un número arbitrario de variables. ^{[ 6 ]} Cada estrella representa una sola observación. Normalmente, los gráficos de radar se generan en un formato de múltiples gráficos con muchas estrellas en cada página y cada estrella representa una observación. ^{[ 5 ]} El gráfico de estrellas fue utilizado por primera vez por Georg von Mayr en 1877. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Los gráficos de radar se diferencian de los gráficos de glifos en que todas las variables se utilizan para construir la figura de estrella trazada. No hay separación entre variables de primer plano y de fondo . En cambio, las figuras en forma de estrella generalmente se disponen en una matriz rectangular en la página. Es algo más fácil ver patrones en los datos si las observaciones están dispuestas en algún orden no arbitrario (si las variables se asignan a los rayos de la estrella en algún orden significativo). ^{[ 9 ]}

Los gráficos de radar se pueden usar en deportes para representar las fortalezas y debilidades de los jugadores ^{[ 10 ]} calculando varias estadísticas relacionadas con el jugador que se pueden rastrear a lo largo del eje central del gráfico. Ejemplos incluyen los tiros encestados, rebotes, asistencias, etc. de un jugador de baloncesto, o las estadísticas de bateo o lanzamiento de un jugador de béisbol. Esto crea una visualización centralizada de las fortalezas y debilidades de un jugador, y si se superpone con las estadísticas de otros jugadores o los promedios de la liga, puede mostrar dónde un jugador sobresale y dónde podría mejorar. ^{[ 11 ]} Estos conocimientos sobre las fortalezas y debilidades del jugador podrían ser cruciales para el desarrollo del jugador, ya que permiten a los entrenadores y preparadores físicos ajustar el régimen de entrenamiento de un jugador para ayudar a mejorar sus debilidades. Los resultados del gráfico de radar también pueden ser útiles en situaciones de juego. Si se demuestra que un bateador tiene un mal desempeño contra lanzadores zurdos, su equipo sabe que debe limitar sus apariciones al plato contra lanzadores zurdos, mientras que el equipo contrario puede intentar forzar una situación en la que el bateador se vea obligado a batear contra el lanzador.

Otra aplicación de los gráficos de radar es el control de la mejora de la calidad para mostrar las métricas de rendimiento de varios objetos, incluidos programas informáticos, ^{[ 12 ]} ordenadores, teléfonos, vehículos y más. Los programadores informáticos suelen utilizar análisis para probar el rendimiento de sus programas en comparación con otros. Un ejemplo de esto donde los gráficos de radar pueden ser útiles es el análisis de rendimiento de varios algoritmos de ordenación. Un programador podría reunir varios algoritmos de ordenación diferentes, como selección, burbuja y rápido, luego analizar el rendimiento de estos algoritmos midiendo su velocidad, uso de memoria y consumo de energía, luego graficar estos en un gráfico de radar para ver cómo se desempeña cada ordenación con diferentes tamaños de datos. Otra aplicación de rendimiento es medir el rendimiento de coches similares entre sí. Un consumidor podría observar variables como la velocidad máxima de los coches, millas por galón, caballos de fuerza y ​​par motor. Luego, después de usar un gráfico de radar para visualizar los datos, podría decidir qué coche es mejor para él en función de los resultados.

Los gráficos de radar se pueden usar en ciencias de la vida para mostrar las fortalezas y debilidades de los fármacos y otros medicamentos. ^{[ 13 ]} Usando el ejemplo de dos antidepresivos, un investigador puede clasificar variables como eficacia, efectos secundarios, costo, etc., en una escala del uno al diez. Luego podrían graficar los resultados usando un gráfico de radar para ver la dispersión de las variables y encontrar cómo difieren, por ejemplo, un antidepresivo es más barato y de acción más rápida, pero no proporciona un gran alivio a largo plazo. Mientras tanto, el otro antidepresivo proporciona un alivio más fuerte y se mantiene mejor a largo plazo, pero es más caro. Otra aplicación en ciencias de la vida es el análisis de pacientes. Los gráficos de radar se pueden usar para graficar las variables de la vida que afectan el bienestar de una persona y luego analizarlas para ayudarla. Un ejemplo más específico es el caso de los atletas, cuyos diversos hábitos de bienestar, como el sueño, la dieta y el estrés, se monitorean para asegurar que se mantengan en óptimas condiciones físicas. ^{[ 14 ]} Si se mostrara alguna disminución en alguna área, los médicos y entrenadores podrían intervenir para ayudar al atleta y mejorar su bienestar.

Los gráficos de radar son especialmente adecuados para mostrar de forma llamativa valores atípicos y similitudes , o cuando un gráfico es mayor en todas las variables que otro, y se utilizan principalmente para mediciones ordinales donde cada variable corresponde a "mejor" en algún aspecto y todas las variables están en la misma escala.

Por el contrario, los gráficos de radar han sido criticados por ser poco adecuados para tomar decisiones de compensación cuando un gráfico es mayor que otro en algunas variables, pero menor en otras. ^{[ 15 ]}

Además, es difícil comparar visualmente las longitudes de los distintos radios, ya que las distancias radiales son difíciles de calcular, aunque los círculos concéntricos sirven como líneas de cuadrícula. En su lugar, se puede utilizar un gráfico lineal simple, especialmente para series temporales. ^{[ 16 ]}

Los gráficos de radar pueden distorsionar los datos hasta cierto punto, especialmente cuando se rellenan áreas, ya que el área contenida se vuelve proporcional al cuadrado de las medidas lineales. Por ejemplo, en un gráfico con 5 variables que van de 1 a 100, el área contenida por el polígono delimitado por 5 puntos cuando todas las medidas son 90 es más de un 10 % mayor que la misma área en un gráfico con todos los valores iguales a 82.

Los gráficos de radar también pueden dificultar la comparación visual entre diferentes muestras en el gráfico cuando sus valores son cercanos, ya que sus líneas o áreas se superponen, como se muestra en la Figura 5.

El gráfico de la derecha ^{[ 5 ]} contiene los diagramas de estrella de 15 coches . La lista de variables para el diagrama de estrella de muestra es:

1. Precio
2. Kilometraje (MPG)
3. Historial de reparaciones de 1978 (1 = Peor, 5 = Mejor)
4. Historial de reparaciones de 1977 (1 = Peor, 5 = Mejor)
5. Espacio libre
6. Espacio para los asientos traseros
7. Espacio del maletero
8. Peso
9. Longitud

Podemos observar estos gráficos individualmente o utilizarlos para identificar grupos de automóviles con características similares. Por ejemplo, podemos observar el gráfico en forma de estrella del Cadillac Seville (el último de la imagen) y ver que es uno de los automóviles más caros, tiene un consumo de combustible inferior al promedio (aunque no de los peores), un historial de reparaciones promedio y un espacio interior y tamaño promedio o superior al promedio. Luego podemos comparar los modelos Cadillac (los tres últimos gráficos) con los modelos AMC (los tres primeros gráficos). Esta comparación muestra patrones distintos. Los modelos AMC tienden a ser económicos, tienen un consumo de combustible inferior al promedio y son pequeños tanto en altura como en peso y en espacio interior. Los modelos Cadillac son caros, tienen un consumo de combustible elevado y son grandes tanto en tamaño como en espacio interior. ^{[ 5 ]}

Se pueden utilizar gráficos de líneas para series temporales y otros datos, ^{[ 16 ]} en forma de coordenadas paralelas .

Para la comparación gráfica cualitativa de datos tabulares bidimensionales con varias variables, una alternativa común son las bolas de Harvey , ampliamente utilizadas por Consumer Reports . ^{[ 22 ]} La comparación en bolas de Harvey (y gráficos de radar) puede mejorarse significativamente ordenando las variables algorítmicamente para añadir orden. ^{[ 23 ]}

El análisis de componentes principales (ACP) ofrece una excelente manera de visualizar estructuras dentro de datos multivariados .

Otra alternativa es utilizar pequeños gráficos de barras en línea, que pueden compararse con los minigráficos . ^{[ 23 ]}

Aunque los mapas de radar y los mapas polares a menudo se describen como el mismo tipo de mapa, ^{[ 4 ]} algunas fuentes hacen una diferencia entre ellos e incluso consideran que el mapa de radar es una variación del mapa polar que no muestra datos en términos de coordenadas polares. ^{[ 24 ]}

• Indicador de posición del plan
• Gráficos
• Diagrama de área polar
• Coordenadas paralelas
• Árbol radial

 Este artículo incorpora material de dominio público del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

• Gráfico de estrellas – Manual electrónico de métodos estadísticos del NIST /SEMATECH