Excel에서 꺾은선 그래프를 만들면 데이터 요소가 X축과 Y축을 따라 표시됩니다. 이는 시간의 흐름에 따른 데이터 추세를 파악하는 데 유용하지만, 각 데이터 요소가 '이상적인 값'으로부터 얼마나 떨어져 있는지, 혹은 시간에 따라 얼마나 변동하는지까지 함께 보여주고 싶다면 어떻게 해야 할까요?
오차 한계(margin of error)와 표준 편차(standard deviation)의 추세를 시각화하는 것이 바로 Excel 차트에서 오차 막대 기능이 가장 널리 사용되는 이유입니다. Excel에서 오차 막대를 추가하면 차트의 모든 마커에 대한 표준 오차나 편차를 한눈에 확인할 수 있습니다.
물론 오차 막대는 다양한 용도로 활용할 수 있습니다. 기본적으로 개별 데이터 요소와 함께 상한값과 하한값을 함께 표시하고 싶을 때마다 오차 막대가 유용하게 쓰입니다.
오차 막대는 영역형, 막대형, 세로 막대형, 꺾은선형, 분산형, 거품형 차트에서 사용할 수 있습니다.
오차 한계와 표준 편차란?
Excel에서 오차 막대를 추가하는 방법을 배우기 전에, 먼저 오차 한계와 표준 편차가 각각 무엇인지 이해하는 것이 중요합니다.
- 오차 한계(Margin of Error): 데이터 요소의 '불확실성'을 의미합니다. 주로 통계학에서 더 큰 모집단을 대표하는 표본으로부터 데이터를 얻었을 때 사용되며, 해당 표본의 데이터가 전체 모집단의 '실제' 결과와 얼마나 차이 날 수 있는지를 알려줍니다.
- 표준 편차(Standard Deviation): 오차 한계를 계산하는 데 사용되는 구성 요소입니다. 표준 편차는 데이터가 얼마나 넓게 퍼져 있는지를 측정하며, 모든 데이터 요소의 전체 평균 또는 평균값을 중심으로 데이터가 얼마나 흩어져 있는지를 나타냅니다.
오차 한계와 표준 편차를 직접 계산할 수도 있습니다(Excel은 표준 편차 함수도 제공합니다). 아니면 Excel에서 오차 막대를 추가하여 계산을 Excel에 맡기는 방법도 있습니다.
Excel에서 오차 막대 추가하는 방법
Excel에서 오차 막대를 추가하려면 먼저 이미 만들어 둔 기존 그래프가 필요합니다.
1. 시작하려면 차트를 클릭한 후, 차트 오른쪽 상단에 있는 차트 요소 버튼(+ 기호)을 선택합니다.
2. 오차 막대(Error Bars) 확인란을 체크하여 그래프에 오차 막대를 활성화합니다. 그런 다음 오차 막대 항목 오른쪽에 있는 화살표를 선택합니다.
3. 팝업 창에서 차트에 표시될 오차 크기를 구성할 수 있는 여러 옵션이 제공됩니다.
미리 설정된 옵션 중 하나를 선택하기 전에, 각 옵션이 어떤 의미를 가지며 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다.
Excel의 오차 막대 옵션
Excel에서는 세 가지 미리 구성된 오차 막대 옵션 중에서 선택할 수 있습니다.
- 표준 오차(Standard Error): 각 데이터 요소의 표준 오차를 표시합니다.
- 백분율(Percentage): Excel이 각 데이터 요소의 오차 백분율을 계산하여 표시합니다.
- 표준 편차(Standard Deviation): Excel이 모든 값에 대한 표준 편차(단일 값)를 계산하여 표시합니다.
표준 편차의 실제 계산 과정은 다소 복잡하여 이 글의 범위를 벗어납니다.
만약 표준 편차를 직접 계산한 후 그 값을 대신 표시하고 싶다면 그것도 가능합니다.
오차 막대 드롭다운 목록에서 목록 하단의 추가 옵션(More Options)을 선택합니다. 그러면 오차 막대 옵션 창이 열립니다. 상단의 그래프 아이콘을 선택하여 세로 오차 막대 옵션으로 전환합니다.
오차량(Error Amount) 섹션에서 고정 값, 백분율 또는 표준 편차를 선택하고 숫자 입력란에 값을 입력하여 원하는 크기를 지정할 수 있습니다. 모든 데이터 요소의 표준 오차만 표시하려면 표준 오차를 선택하면 됩니다.
또는 사용자 지정(Custom)을 선택하고 스프레드시트에서 직접 계산한 표준 편차 값을 가져올 수도 있습니다.
양의 오차 값(Positive Error Value)과 음의 오차 값(Negative Error Value) 두 곳 모두에 표준 편차 계산 결과가 있는 셀을 지정합니다.
그러면 데이터 요소의 전체 편차를 나타내는 고정 값이 표시됩니다. 이 값의 범위가 클 수 있으므로(위 예시처럼), x축 아래로 내려가지 않도록 y축 눈금을 범위의 하단에 맞게 조정해야 할 수도 있습니다.
Excel에서 오차 막대 사용자 지정하기
스프레드시트에서 오차 한계를 직접 계산해 두었다면 사용자 지정 오차 막대 기능이 훨씬 더 유용합니다. 이렇게 하면 오차 막대가 꺾은선 그래프의 각 지점에서 오차가 존재하는 범위를 나타내는 값의 상한과 하한을 데이터 요소 위아래로 표시해 주기 때문입니다.
오차 막대의 표시 방식을 세부적으로 조정할 수 있는 다른 사용자 지정 옵션들도 있습니다:
- 방향(Direction): 오차 선을 위쪽에만 표시(플러스), 아래쪽에만 표시(마이너스), 또는 위아래 모두 표시(둘 다)하도록 설정할 수 있습니다.
- 끝 스타일(End Style): 오차 막대 양 끝에 작은 가로선을 추가하려면 캡(Cap)을, 세로선만 표시하려면 캡 없음(No Cap)을 선택합니다.
페인트 아이콘이나 오각형 아이콘을 선택하면 Excel에서 오차 막대의 모양을 꾸밀 수 있는 더 많은 방법들을 확인할 수 있습니다.
여기에는 오차 막대 선의 종류와 색상 변경, 투명도 및 굵기 조절 등 다양한 옵션이 포함됩니다. 대부분의 사람들은 이러한 설정을 기본값으로 두지만, 차트에서 오차 막대의 표시 방식을 세밀하게 조정하고 싶을 때 이 옵션들이 있다는 점을 기억해 두면 좋습니다.
Excel에 오차 막대를 추가해야 할까?
일반적으로 통계 계산을 수행하면서 분석 중인 표본 데이터 집합에 존재하는 오차의 크기를 보여줘야 하는 경우가 아니라면, 그래프에 오차 막대가 반드시 필요한 것은 아닙니다.
하지만 데이터를 활용해 상관관계나 결론을 전달하려고 할 때는 오차 막대가 실제로 매우 중요합니다. 청중이 해당 계산이 얼마나 정확한지 이해할 수 있도록 도와주기 때문입니다.