BoxPlot: o que é, como fazer o gráfico e analisá-lo? 

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BoxPlot

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No mundo da análise de dados, onde cada número conta uma história e cada variável pode mudar o rumo de uma decisão, existe uma ferramenta que se destaca por sua simplicidade e profundidade: o BoxPlot. Você já ouviu falar?

Esse elegante diagrama é quase um detetive perspicaz, desvendando as nuances escondidas em conjuntos de dados complexos. Isso porque em um relance, ele revela os segredos da distribuição dos dados, desde a mediana pacificadora até os quartis reveladores e os enigmáticos outliers.

Dessa forma, em meio ao ruído incessante de dados brutos e análises complicadas, o BoxPlot oferece um refúgio de clareza, permitindo aos analistas e estrategistas um entendimento rápido e eficaz da essência dos seus dados.

Para saber mais sobre o BoxPlot, continue a leitura deste conteúdo!

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O que é o BoxPlot?

O BoxPlot, também conhecido como diagrama de caixa, é uma ferramenta estatística gráfica que permite visualizar a distribuição, a variabilidade e os valores atípicos (outliers) de um conjunto de dados. Ele oferece uma representação concisa de várias características importantes dos dados, como a mediana, os quartis e os valores extremos, o que o torna extremamente útil para análises exploratórias e comparativas.

O BoxPlot é particularmente útil porque proporciona uma compreensão rápida das características centrais dos dados, ajuda a identificar outliers e facilita a comparação entre diferentes conjuntos de dados. Ele é amplamente utilizado em muitos campos, incluindo economia, engenharia, ciências sociais, e em qualquer área que requeira análise estatística rigorosa.

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Componentes do BoxPlot

É possível caracterizar um BoxPlot pelo seu formato de caixa, mas também por alguns componentes que são padrões na utilização da ferramenta. A seguir, explico mais sobre cada um deles.

1. Mediana (Linha Central): a linha dentro da caixa marca a mediana dos dados, que divide o conjunto em duas metades iguais. A mediana é uma medida de tendência central que indica o valor do ponto médio dos dados.

2. Quartis:

  • Primeiro Quartil (Q1): também conhecido como o quartil inferior, representa o valor abaixo do qual se encontram 25% dos dados. É marcado pelo limite inferior da caixa.
  • Terceiro Quartil (Q3): conhecido como o quartil superior, representa o valor abaixo do qual se encontram 75% dos dados. É marcado pelo limite superior da caixa.
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3. Intervalo Interquartil (IQR): a distância entre o primeiro e o terceiro quartil (Q3 – Q1). O IQR é uma medida de dispersão que mostra a variabilidade dos dados em torno da mediana.

4. Bigodes (Whiskers): os “bigodes” se estendem do primeiro e do terceiro quartil até os valores mínimos e máximos dentro de um limite que não considera outliers. Tradicionalmente, esses bigodes se estendem até 1,5 vezes o IQR além dos quartis. Valores além desses limites são considerados outliers.

5. Outliers: pontos de dados que se encontram fora dos bigodes. Eles são geralmente marcados com pontos ou símbolos especiais e indicam variações atípicas nos dados que podem ser devido a variabilidade ou erros de medição.

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Como fazer o gráfico BoxPlot?

Criar um gráfico BoxPlot pode ser feito facilmente usando várias ferramentas de software, como Excel, R, Python (com bibliotecas como Matplotlib ou Seaborn), ou mesmo ferramentas de BI como Tableau. A seguir, te apresento um passo a passo geral que pode ser adaptado para a maioria dessas plataformas:

1. Colete e preparar os dados

Antes de tudo, é essencial ter seu conjunto de dados pronto. Os dados devem estar limpos, o que significa que inconsistências, valores faltantes ou erros devem ser corrigidos ou tratados.

2. Escolha o software ou ferramenta

Decida qual software ou ferramenta você usará para criar o BoxPlot. A escolha pode depender da disponibilidade, da familiaridade ou das funcionalidades específicas oferecidas pela ferramenta.

3. Insira os dados na ferramenta

Importe ou insira seus dados na ferramenta escolhida. Em muitos casos, isso pode envolver carregar um arquivo CSV, inserir dados manualmente, ou conectar-se a uma base de dados.

4. Configure o gráfico BoxPlot

  • Selecione a variável de interesse: escolha a variável para a qual você deseja criar o BoxPlot. Essa variável deve ser quantitativa (numérica).
  • Defina grupos (opcional): se você deseja comparar distribuições entre diferentes categorias ou grupos, você deve definir a variável categórica que separa os dados em grupos.

5. Crie o BoxPlot

Utilize a funcionalidade da ferramenta para gerar o BoxPlot. Isso geralmente envolve selecionar a opção de BoxPlot no menu de tipos de gráficos e configurar as opções adequadas, como eixos e outras propriedades estéticas.

6. Personalize e refina

Ajuste o gráfico para melhorar a visualização:

  • Adicione títulos e rótulos: inclua títulos claros, rótulos dos eixos e legendas, se necessário.
  • Ajuste cores e estilo: modifique cores, adicione destaque para outliers, e ajuste outros estilos para melhorar a clareza e a apresentação visual.

7. Analise e interprete

Examine o BoxPlot para entender as características dos dados, como a mediana, os quartis, os outliers e as comparações entre diferentes grupos, se aplicável.

8. Exporte ou compartilhe

Finalmente, exporte o gráfico em um formato apropriado (como PNG, JPEG ou PDF) ou integre-o em relatórios e apresentações para compartilhar suas descobertas.

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Como analisar o Boxplot?

Analisar um BoxPlot é um processo intuitivo que oferece insights valiosos sobre a distribuição dos dados.

Começamos observando a mediana, que é indicada pela linha central da caixa e nos diz onde está o valor central dos dados. A posição da mediana, seja mais próxima do primeiro ou do terceiro quartil, pode indicar uma assimetria na distribuição dos dados.

Se a linha da mediana está mais perto do quartil inferior, os dados são positivamente assimétricos; se está mais próxima do quartil superior, são negativamente assimétricos.

Em seguida, olhamos para os quartis, que são as bordas da caixa. O intervalo entre esses quartis, conhecido como intervalo interquartil (IQR), é crucial para entender a dispersão dos dados. Um IQR amplo sugere uma variabilidade maior entre os valores médios dos dados, enquanto um IQR estreito indica uma maior homogeneidade.

Os bigodes do BoxPlot estendem-se para fora da caixa até os valores máximo e mínimo que ainda estão dentro de um limite aceitável, geralmente definido como 1,5 vezes o IQR a partir dos quartis.

A extensão dos bigodes fornece uma noção sobre a amplitude total dos dados, excluindo outliers. Valores além dos bigodes são marcados como outliers e indicam pontos de dados que se desviam significativamente da norma, o que pode sugerir variabilidade excepcional ou potenciais erros de medição.

Para que os BoxPlot são utilizados?

Os BoxPlots são utilizados em uma variedade de contextos para análise e visualização de dados devido à sua eficácia em resumir informações estatísticas importantes de conjuntos de dados.

Confira mais sobre algumas das aplicações da ferramenta:

1- Visualização da distribuição de dados

BoxPlots oferecem uma visão clara e concisa da distribuição dos dados, incluindo a mediana, os quartis e os valores extremos. Isso facilita a compreensão rápida de como os dados estão espalhados e onde se concentram.

Por isso, a ferramenta acaba apoiando na identificação de outliers. Afinal, ao distribuir os dados em uma ferramenta visual, isso ajuda os analistas a identificar valores que se desviam significativamente da norma, o que pode ser crucial para diagnósticos de qualidade de dados ou análises de anomalias.

2- Comparação de grupos

BoxPlots são excepcionalmente úteis para comparar as distribuições de dados entre diferentes grupos ou categorias. Por exemplo, podem ser usados para comparar as performances de diferentes produtos, resultados de pacientes em diferentes grupos de tratamento ou métricas de desempenho em diferentes regiões geográficas.

3- Análise de variabilidade

Ao exibir o intervalo interquartil e a amplitude dos dados, os BoxPlots permitem aos analistas avaliar a variabilidade e a dispersão dentro de um conjunto de dados. Isso é especialmente útil em campos como a estatística, onde entender a variabilidade é tão importante quanto entender a tendência central.

4- Educação e comunicação de dados

Devido à sua natureza visual e fácil interpretação, os BoxPlots são também ferramentas excelentes para ensinar conceitos estatísticos e comunicar achados de dados a um público não técnico, facilitando a compreensão de conceitos complexos.

Em ambientes industriais ou de produção, os BoxPlots podem ser usados para monitorar a consistência e qualidade dos processos ao longo do tempo, identificando tendências ou variações que podem necessitar de ajustes operacionais.

Próximos passos

Ao explorarmos a utilidade dos BoxPlots na visualização de dados e na identificação de tendências e outliers, é crucial considerar como essas análises podem ser integradas e potencializadas no ambiente corporativo.

Uma ferramenta que se destaca nesse aspecto é o STRATWs One, um software de gestão de performance empresarial que permite às empresas não apenas acompanhar suas metas e indicadores em tempo real, mas também investigar profundamente as causas de eventuais desvios.

O STRATWs One é especialmente útil para organizações que precisam de uma visão clara do cumprimento de suas metas. Por meio de dashboards interativos e relatórios analíticos, os gestores podem rapidamente identificar áreas onde os objetivos não estão sendo alcançados e iniciar análises para descobrir a causa raiz dos problemas.

Essa capacidade de diagnóstico rápido é essencial para manter os planos de ação alinhados com as estratégias corporativas e adaptar-se dinamicamente a novos desafios e oportunidades.

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