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Un diagramme en violon (également appelé diagramme en haricot ) est un graphique statistique permettant de comparer des distributions de probabilité . Il est similaire à un diagramme en boîte , mais il fournit des informations supplémentaires grâce à l'ajout d'un graphique de densité de noyau pivoté de chaque côté.
Histoire
Le diagramme en violon a été proposé en 1997 par Jerry L. Hintze et Ray D. Nelson comme moyen d'afficher encore plus d'informations que les diagrammes en boîte , créés par John Tukey en 1977. Le nom provient de la ressemblance supposée du diagramme avec un violon .
Description
Les diagrammes en violon sont similaires aux diagrammes en boîte , à la différence qu'ils représentent également la densité de probabilité des données pour différentes valeurs, généralement lissée par un estimateur de densité à noyau . Un diagramme en violon inclut toutes les données présentes dans un diagramme en boîte : un marqueur pour la médiane ; une boîte ou un marqueur indiquant l'écart interquartile ; et éventuellement tous les points d'échantillonnage, si le nombre d'échantillons n'est pas trop élevé.
Alors qu'un diagramme en boîte présente des statistiques descriptives telles que la médiane et l'écart interquartile, le diagramme en violon illustre la distribution complète des données. Ce dernier peut être utilisé pour des données multimodales (présentant plusieurs pics). Dans ce cas, il met en évidence la présence de différents pics, leur position et leur amplitude relative.
Tout comme les diagrammes en boîte, les diagrammes en violon sont utilisés pour représenter la comparaison de la distribution d'une variable (ou distribution d'un échantillon) entre différentes « catégories » (par exemple, la distribution des températures comparée entre le jour et la nuit, ou la distribution des prix des voitures comparée entre différents constructeurs automobiles).
Un diagramme en violon peut comporter plusieurs niveaux. Par exemple, le niveau extérieur représente tous les résultats possibles. Le niveau inférieur pourrait représenter les valeurs qui apparaissent dans 95 % des cas. Le niveau suivant (s'il existe) pourrait représenter les valeurs qui apparaissent dans 50 % des cas.
Les diagrammes en violon sont moins courants que les diagrammes en boîte. Ils peuvent être plus difficiles à interpréter pour les lecteurs qui ne les connaissent pas. Dans ce cas, une alternative plus accessible consiste à représenter graphiquement une série d'histogrammes empilés ou de graphiques de densité de noyau .
À l'origine, le terme « diagramme en violon » désignait la combinaison d'un diagramme en boîte et d'un diagramme de densité de noyau bilatéral. Cependant, de nos jours, les « diagrammes en violon » sont parfois compris comme de simples diagrammes de densité de noyau bilatéraux, sans diagramme en boîte ni aucun autre élément.