Il Ruolo della Visualizzazione nell'Analisi Statistica
Come i statistici usano la visualizzazione per migliorare la loro analisi e comunicazione.
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Gli statistici usano la Visualizzazione dei dati da un sacco di tempo. Non solo la usano per presentare i loro risultati, ma anche durante l'analisi. Questo studio ha esaminato come 18 statistici professionisti utilizzano la visualizzazione nel loro lavoro quotidiano. L'obiettivo era capire come questi esperti pensano alla statistica inferenziale e cosa raccomandano per creare strumenti visivi migliori.
L'importanza della visualizzazione nella statistica
L'inferenza statistica riguarda fare previsioni o conclusioni su un gruppo più grande basandosi su un campione più piccolo di dati. Gli statistici usano diversi metodi per analizzare i dati e trarre conclusioni. La visualizzazione li aiuta a vedere schemi e relazioni nei dati che potrebbero non essere ovvi se guardassero solo i numeri.
Gli statistici si affidano spesso a rappresentazioni visive. Molti di loro credono che la visualizzazione giochi un ruolo cruciale nella comprensione dei dati e nella presa di decisioni. Hanno detto che la visualizzazione non è solo per mostrare i risultati; fa parte dell'intero processo di analisi.
Risultati principali
Uso della visualizzazione: Tutti i partecipanti usavano regolarmente la visualizzazione. Usavano tipi comuni di grafici come scatterplot e istogrammi. La maggior parte degli statistici ha detto di utilizzare frequentemente visualizzazioni specializzate per compiti specifici.
Modelli mentali: Gli statistici pensano spesso al loro lavoro in termini visivi. Molti hanno segnalato di avere un'immagine mentale dei metodi statistici legati ai grafici. Usano tecniche visive per aiutarli a comprendere i loro dati.
Opinioni diverse: Alcuni statistici hanno espresso dubbi sul fare affidamento solo sulla visualizzazione. Hanno sottolineato che, mentre gli strumenti visivi possono aiutare, dovrebbero essere combinati con metodi numerici per confermare i risultati. Questo ha portato a una comprensione più ricca del loro processo.
Visualizzazione e il suo ruolo
La visualizzazione serve a vari scopi nell'analisi statistica. Per molti statistici, il primo passo dopo aver ottenuto i dati è creare un grafico. Questo grafico li aiuta a vedere come sono i dati, quali schemi possono esistere e se ci sono problemi come valori mancanti o outliers.
Grafici e diagrammi facilitano la Comunicazione. Gli statistici usano spesso le immagini per presentare i risultati ad altri, soprattutto a chi potrebbe non avere un background statistico. Credono che le immagini siano più efficaci nel trasmettere idee complesse rispetto ai numeri da soli.
Tuttavia, non tutte le immagini sono viste come uguali. Alcuni statistici sentono che grafici casuali o poco raffinati non contano come una visualizzazione seria. Credono che le visualizzazioni efficaci debbano avere sia chiarezza che appeal estetico.
Comprendere la statistica inferenziale
La statistica inferenziale coinvolge metodi utilizzati per inferire le caratteristiche di una popolazione più grande basandosi su un campione. Quest'area della statistica si concentra sull'utilizzo della probabilità e dei calcoli per fare affermazioni su una popolazione. Gli statistici usano spesso il test delle ipotesi, che implica confrontare un'ipotesi nulla con un'ipotesi alternativa per trarre conclusioni.
Gli statistici hanno espresso l'importanza dell'Analisi Esplorativa dei Dati (EDA). A differenza dell'analisi dei dati confermativa (CDA), che testa un'ipotesi specifica, l'EDA riguarda l'esame dei dati per scoprire schemi e intuizioni. Questo processo spesso implica la visualizzazione dei dati per comprenderli meglio prima di eseguire test statistici più formali.
Visualizzazione come strumento di analisi
Gli statistici vedono la visualizzazione come uno strumento prezioso durante il loro lavoro. Hanno menzionato di usare le visualizzazioni nelle seguenti fasi:
Pianificazione: La visualizzazione aiuta a pianificare l'analisi permettendo agli statistici di concettualizzare il loro approccio e identificare i dati necessari.
Analisi esplorativa: Durante questa fase, creano vari grafici per esplorare i dati, controllare outliers e identificare tendenze. Questi controlli visivi pongono le basi per analisi più approfondite.
Analisi Confermativa: Molti partecipanti hanno notato di usare la visualizzazione per convalidare i loro risultati dopo i test statistici, cercando collegamenti tra ciò che mostrano i numeri e ciò che indicano le immagini.
Comunicazione: Le immagini sono un mezzo primario per comunicare i risultati. Gli statistici spesso si affidano ai grafici per trasmettere i loro messaggi in modo chiaro a stakeholder o clienti che potrebbero non capire il gergo statistico.
Bilanciare visualizzazione e metodi numerici
Sebbene molti statistici valutino la visualizzazione, spesso evidenziano le limitazioni. Alcuni hanno notato che un'eccessiva dipendenza dalle immagini può introdurre bias, poiché gli esseri umani possono vedere ciò che vogliono vedere. Pertanto, hanno anche sottolineato l'importanza dei metodi numerici nel processo di analisi.
Gli statistici generalmente preferiscono combinare evidenze visive e numeriche. Questo approccio duale consente loro di avere una comprensione più completa dei dati e garantisce che non trascurino risultati significativi a causa di una dipendenza dalle immagini da sole.
Raccomandazioni per strumenti di visualizzazione migliori
Basandosi sulle loro esperienze e intuizioni, gli statistici hanno fornito diverse raccomandazioni:
Scopo chiaro: Le visualizzazioni dovrebbero avere uno scopo chiaro. Che si tratti di esplorare dati o presentare risultati, il design dovrebbe riflettere l'obiettivo.
Informazioni integrate: Le visualizzazioni efficaci dovrebbero includere dettagli statistici come le dimensioni dell'effetto. Questo aiuta a capire le implicazioni dell'analisi oltre ai semplici p-value, promuovendo una comprensione più sfumata dei risultati.
Design intuitivo: I grafici dovrebbero essere intuitivi e facili da capire. La complessità nel design spesso distrae dalla chiarezza, quindi la semplicità è fondamentale.
Meccanismi di feedback: Gli statistici hanno sottolineato la necessità di strumenti che consentano regolazioni basate sul feedback. Questo aspetto facilitativo incoraggia il continuo miglioramento delle visualizzazioni.
Prospettive multiple: Gli strumenti di visualizzazione dovrebbero accogliere diverse prospettive sui dati. Fornire più modi di guardare agli stessi dati può aiutare gli utenti a ottenere una comprensione più completa.
La complessità della relazione tra statistici e visualizzazione
La relazione tra statistici e visualizzazione è multifaccettata. Sebbene la visualizzazione sia una parte fondamentale del loro flusso di lavoro, il suo uso varia tra gli individui. Alcuni statistici possono fare maggiormente affidamento sulle immagini, mentre altri vedono i metodi numerici come superiori.
Nonostante le differenze, c'è un filo comune tra gli statistici: la necessità di verifica. Hanno espresso il desiderio di confermare i risultati attraverso diversi metodi, assicurandosi che le loro analisi siano solide e affidabili. Questa verifica spesso comporta il controllo dei risultati visivi contro i dati numerici, creando un ciclo di feedback che arricchisce la loro comprensione.
Conclusione
In sintesi, la visualizzazione è una parte indispensabile dell'analisi statistica per gli statistici professionisti. La utilizzano in ogni fase del loro lavoro, dalla pianificazione e esplorazione alla comunicazione dei risultati. Le intuizioni degli statistici sottolineano l'importanza di combinare strumenti visivi con analisi numeriche per garantire una comprensione completa e una comunicazione chiara.
Capendo come gli statistici percepiscono e usano la visualizzazione, possiamo sviluppare strumenti migliori che supportino l'analisi dei dati per tutti, siano essi professionisti esperti o nuovi arrivati nel campo.
Titolo: Visualization According to Statisticians: An Interview Study on the Role of Visualization for Inferential Statistics
Estratto: Statisticians are not only one of the earliest professional adopters of data visualization, but also some of its most prolific users. Understanding how these professionals utilize visual representations in their analytic process may shed light on best practices for visual sensemaking. We present results from an interview study involving 18 professional statisticians (19.7 years average in the profession) on three aspects: (1) their use of visualization in their daily analytic work; (2) their mental models of inferential statistical processes; and (3) their design recommendations for how to best represent statistical inferences. Interview sessions consisted of discussing inferential statistics, eliciting participant sketches of suitable visual designs, and finally, a design intervention with our proposed visual designs. We analyzed interview transcripts using thematic analysis and open coding, deriving thematic codes on statistical mindset, analytic process, and analytic toolkit. The key findings for each aspect are as follows: (1) statisticians make extensive use of visualization during all phases of their work (and not just when reporting results); (2) their mental models of inferential methods tend to be mostly visually based; and (3) many statisticians abhor dichotomous thinking. The latter suggests that a multi-faceted visual display of inferential statistics that includes a visual indicator of analytically important effect sizes may help to balance the attributed epistemic power of traditional statistical testing with an awareness of the uncertainty of sensemaking.
Autori: Eric Newburger, Niklas Elmqvist
Ultimo aggiornamento: 2023-09-22 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2309.12684
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.12684
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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