折線圖（line chart、line graph，或者 George-Palilonis 的書裡稱為 fever chart）是最基本的統計圖表之一。雖然很常見，但使用上還是需要留意，才能把傳遞資訊的力量提昇到最高，並把被誤解的程度降到最低。
圖片引自：維基百科
文 / Max Chen
折線圖（line chart、line graph，或者 George-Palilonis 的書裡稱為 fever chart）是最基本的統計圖表之一。雖然很常見，但使用上還是需要留意，才能把傳遞資訊的力量提昇到最高，並把被誤解的程度降到最低。
比較兩個變數的關係
折線圖最主要的功能，是顯示兩個變數間的關係。比如我們熟悉的卡氏座標系統（Cartesian coordinate system），就是用兩個軸向分別代表不同變數，再把資料點標示出來。折線圖則將這些點連接起來，成為連續的線段。最常見的應用，就是隨時間改變的折線圖；比如公司營收隨著月份改變，或者線上人數隨時間增減等。
此外，折線圖還能顯示資料點之間的數值。如果上圖右是某服務線上人數，那麼透過內插，可以看出不同時間大概的人數；如 1:30 AM 約有 715 位使用者。當然，這不見得正確（原資料可能有抽樣偏誤）；不過若無其他佐證，這總是較有根據的估計（就是英文說的 educated guess）。
表達變化與趨勢
嚴格說起來，折線圖不過就是把長條圖（bar chart）的頂端連接起來而已。但由於線條會引導視線的方向，相較於長條圖，人們更容易在折線圖上「看到」變化和趨勢。比如從下面左邊的折線圖中，可以看出半年間數字的起伏變化，及整體趨勢大致在往上增加；然而右邊的長條圖則較難看到趨勢，也很難直接估計七、八月的可能數值。
當然，反過來說，若未標示資料數值，折線圖較難看出各筆資料間的差異或比例，而長條圖則容易得多。比如圖中二月份資料是一月份的 2/3，在折線圖中就不明顯。
所以，不同的圖表類型，展示資料的能力也不同。如果希望讀者注意變化和趨勢，那麼折線圖是首選；因為它能讓讀者「看見」線段之外（或之間），那些沒有說出來的故事。相反地，如果想要顯示資料間的差異、或個別資料的大小，長條圖可能適合些；因為人眼對長度的判斷相對來說較精準。下圖有兩組資料，折線圖和長條圖的差異就更明顯了：
我們可以觀察下面這張圖（出自聯合新聞網（《Sony 去年賺錢了 五年來首見》」）：
報導中說明：
Sony公司去年度轉虧為盈，為五年來首見，…截至3月底的去年度獲利430億日圓（4.34億美元），扭轉前年大虧4,570億日圓的頹勢；…較前年同期攀升4.7%。
由於新聞的主旨是 Sony 獲利的轉變（當然也有原因與分析），這張圖應嘗試傳達這些年間的變化。除非記者希望大家比較各年度盈餘的數字，否則以內文的脈絡來說，似乎用折線圖會好些。下面的兩張圖，是用原圖讀出來的大概數據繪製，大家可以比較一下。
雖然折線圖很常見，但如同圓形圖（pie chart）一樣，還是有很多需要注意的地方，才能讓折線圖的表達能力更好；下面也簡單說明幾個需要注意的「眉角」。
折線圖製作的注意事項
折線圖該注意之處不少，但可以用簡單的一句話來摘要：「座標軸刻度應合理」。「合理」包括很多層面，下面一一說明。
§ 座標軸不宜使用類別型變數
首先，因為要顯示趨勢，所以座標軸必須是連續性的變數；換句話說，座標軸不適合使用類別型的變數。舉例來說，若下圖是某公司各部門的考試成績，雖然看來具備相當完美的趨勢，但實際上沒有任何意義。比方說，難道在業務部之後多加一個部門，那個部門的表現就會更好嗎？或者座位在財務和人事部門中間的那位員工，他的表現大約是 160 分嗎？ XD
因為用線段連接分開的各資料點，其實已經暗示資料點之間是連續的、可以有其他資料值存在。而上述的例子，明顯用長條圖較理想。下面的例子也類似：橫軸是行政區域，縱軸是交通方面的調查數據。雖然橫軸依北中南東大致分區，但是其順序並沒有真正地理空間上的連續性存在。比如宜蘭縣「行人安全感」的 72%，連接到屏東縣的 63%，並不表示地理上由宜蘭到屏東的「行人安全感」一路下降了 9%，或者宜蘭到屏東的一半距離時安全感大約是 67.5%。
§ 座標軸比例應適當顯示
因為要顯示變化，所以座標軸比例必須適當。「適當」這個詞有點模糊，等下會再說明。下方的圖是根據同樣的資料繪製，但左方圖看起來波動劇烈，右方卻起伏不大、且呈現平緩上昇的趨勢。仔細看座標軸，可以發現左方僅呈現有資料的區間（520 – 670），右方則由零開始並保留空白（0 – 800）；然而在實際圖面上，縱軸卻佔據相同的高度。這時候圖形因按比例擴張，變化程度會看起來很不一樣。這種現象在資料最大與最小值差距較小時最明顯。
那麼，究竟哪一種才「適當」呢？一般來說較理想的選擇，最好完整呈現所有範圍，幫助讀者理解變動幅度在整體所佔的比例。以上例來說，右圖選擇整體數值範圍，讀者除了看到變化外，也能看出變化幅度約佔整體的 1/4，所以是較「適當」的選擇。然而，假使希望仔細觀察波動範圍內的變化，則選擇特定區域並放大比例的左圖，能幫助讀者更精確地看到變化的細節。當然，讀者也就沒辦法感受到這些變化，其實僅發生在整體範圍的一部份了。
事實上，為了仔細觀察變化，這種不從原點畫起的折線圖也不少。例如下面經濟學人報導高收入者較快樂的新聞裡，縱軸（生活的滿意度）就從 4 開始。但透過清楚的設計與座標軸標示，相信大家會把焦點放在各國不同收入與滿意的相對變化，而非變化佔整體的絕對比例（最高的僅約 1/5，比上面的 1/4 還小）。
話說回來，之前的右圖雖然「適當」，但呈現方式非常佔空間（幾乎有 2/3 是空白）。如果空間有限，又希望帶出整體變化幅度，可以考慮去除沒有資料的部份，並在圖上標示，如下圖所示。左邊的圖為了說明，保留了資料點和數值；不過我會再簡化，只留下起點、終點和極端值，幫助讀者專注在變化和趨勢上，類似右圖所示。這種作法保留了變化幅度與整體的比例關係，但又節省了空間，並仍能幫助讀者觀察趨勢。其實這種作法，已經算是 Tufte 提出、可以放進文字中的 sparkline 了。
座標軸不由零開始，除了變化幅度上的扭曲外，還有另一個問題：各資料點實際數值大小跟看上去頗不相同。例如上面左圖的十二月（670），在圖上高度看來似乎是十月（560）的兩倍。但透過適當的設計，可以減少誤會，讓讀者專注在變化上。請注意右圖中我把橫軸、資料點和數值拿掉，目的之一也在讓讀者沒有比較的參考基準，降低此種誤解的機會。
前面提到若是希望比較資料，則長條圖較為理想。但是這時候請千萬不要不從零開始（或縮短座標軸），否則誤導的機率大增。請參考下圖左經過「縮減」的縱軸，和右方的完整長條圖（直接縮小，但未修改座標軸）。一眼望去，應該會發現兩個圖帶來的印象差異頗大；更不要說左圖座標軸若改由 500 開始了。
§ 座標軸刻度間距應一致
除了是否由零開始之外，折線圖的座標軸刻度間距必須均等，否則顯示的趨勢將會扭曲。舉例來說，橫軸的每個刻度是一個月，那麼就必須維持一致的差距，不能一下跳四個月，一下又是一個月。看看下面的兩個圖，顯示的全年變動幅度是不是差很多呢？（請留意第一個圖中的橫軸，跟前面的例子不同）
後記
雖然重點也算帶到了，但還是有一堆想提的概念，像是不要用 3D 折線圖（這個不用再說了吧）；最好有格線，以幫助讀者判斷數字（當然格線不能太搶戲）；或是變化不明顯也毋需使用折線圖…。後來發現自己太囉嗦，還是就停在這裡好了。最後分享這個折線圖，還頗能傳達我現在的感受啊！ XD
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