第四單元

數(shù)據(jù)處理與交流——數(shù)據(jù)分析技術(shù)4.1?認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)4.2?加工數(shù)據(jù)目錄4.3?分析數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)4.11.了解數(shù)據(jù)的概念和類型，以及常用的數(shù)據(jù)采集方法。2.會(huì)使用搜索引擎采集數(shù)據(jù)，并能夠識(shí)別數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3.會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)問卷平臺(tái)采集數(shù)據(jù)。4.了解常用數(shù)據(jù)處理軟件的功能。5.會(huì)使用電子表格輸入數(shù)據(jù)、導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)。6.掌握在電子表格中進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換及設(shè)置格式的方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述近年來，新能源汽車作為一種綠色、低碳的出行方式，受到越來越多的關(guān)注，我國新能源汽車市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢，越來越多的人選擇從事與新能源汽車行業(yè)相關(guān)的工作。張昊是某技師學(xué)院汽車制造與裝配專業(yè)的學(xué)生。他想要獲取近幾年來我國新能源汽車的銷售數(shù)據(jù)，從而更深入地了解新能源汽車市場的發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢。任務(wù)描述新能源汽車銷售數(shù)據(jù)張昊通過網(wǎng)絡(luò)搜索，獲得了如圖所示的新能源汽車銷售數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是一種新型資源，廣泛應(yīng)用于社會(huì)的方方面面。要想利用數(shù)據(jù)，必須先采集數(shù)據(jù)，然后對其進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)中，通過專門的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理和分析。一、數(shù)據(jù)的概念數(shù)據(jù)是客觀事物的符號(hào)表示。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式多種多樣，包括數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫等。知識(shí)儲(chǔ)備二、常見的數(shù)據(jù)類型1.數(shù)值型數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù)包括數(shù)字0～9，正號(hào)、負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)等符號(hào)，以及貨幣符號(hào)、百分號(hào)、乘冪符號(hào)、字母E（科學(xué)記數(shù)法符號(hào)）等特殊字符。數(shù)值型數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式多樣，可以是整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)，也可以用百分?jǐn)?shù)、貨幣、科學(xué)記數(shù)法等方式呈現(xiàn)，見下表。

數(shù)值型數(shù)據(jù)示例2.文本型數(shù)據(jù)文本型數(shù)據(jù)包括各類字符，如漢字、英文字母、空格，以及各種符號(hào)等。需要注意的是，有一種特殊的數(shù)據(jù)，如學(xué)號(hào)、身份證號(hào)、手機(jī)號(hào)、銀行卡號(hào)、郵政編碼等，它們雖然由數(shù)字組成，但并不屬于數(shù)值型數(shù)據(jù)，不能參與數(shù)學(xué)運(yùn)算，而是一種編號(hào)，因此屬于文本型數(shù)據(jù)。3.日期和時(shí)間型數(shù)據(jù)日期和時(shí)間型數(shù)據(jù)用于表示日期和時(shí)間。4.邏輯型數(shù)據(jù)邏輯型數(shù)據(jù)僅包含兩個(gè)值：真和假。其中，真值可以表示為TRUE、1或任何其他非0值，而假值則可以表示為FALSE或0。三、數(shù)據(jù)采集方法1.人工采集人工采集是指通過人工方式直接進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，適用于數(shù)據(jù)量相對較小且精度要求較高的場景，如問卷調(diào)查、訪談?dòng)涗洝?shí)地考察、測量以及網(wǎng)絡(luò)搜索等。其中，以問卷調(diào)查最為常用，它常被用于市場調(diào)研、社會(huì)調(diào)查、學(xué)術(shù)研究等領(lǐng)域，可以通過網(wǎng)絡(luò)問卷平臺(tái)進(jìn)行操作，包括問卷的設(shè)計(jì)、發(fā)布和回收等環(huán)節(jié)。2.自動(dòng)采集自動(dòng)采集是指利用自動(dòng)化設(shè)備、工具或軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集，適用于需要大規(guī)模、高效率采集數(shù)據(jù)的場景。常見的自動(dòng)采集設(shè)備包括傳感器、攝像頭、麥克風(fēng)、智能穿戴設(shè)備等。3.網(wǎng)絡(luò)爬蟲網(wǎng)絡(luò)爬蟲是一種自動(dòng)化程序，能夠在互聯(lián)網(wǎng)上自動(dòng)、快速地采集數(shù)據(jù)，適用于從網(wǎng)頁中采集大量數(shù)據(jù)的場景，如采集社交媒體數(shù)據(jù)等。在使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲時(shí)，需要遵守相關(guān)法律法規(guī)以及網(wǎng)站的數(shù)據(jù)使用規(guī)定，確保采集行為的合法性。任務(wù)分析任務(wù)描述在采集了新能源汽車的銷售數(shù)據(jù)后，張昊計(jì)劃將這些數(shù)據(jù)整理成一張數(shù)據(jù)表格，并對表格進(jìn)行格式設(shè)置，從而更直觀、更美觀地展示所采集的數(shù)據(jù)。制作好的新能源汽車銷售數(shù)據(jù)表如圖所示。任務(wù)描述新能源汽車銷售數(shù)據(jù)表一、常用數(shù)據(jù)處理軟件使用數(shù)據(jù)處理軟件，用戶能夠快速完成數(shù)據(jù)處理、分析和可視化任務(wù)，從而提高工作效率和準(zhǔn)確性。下面我們來了解常用的數(shù)據(jù)處理軟件。常用的數(shù)據(jù)處理軟件可以分為3類：電子表格軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和在線數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。知識(shí)儲(chǔ)備1.電子表格軟件電子表格軟件是用于創(chuàng)建、編輯和分析電子表格文檔的一種工具，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄、整理、計(jì)算、分析和可視化。在電子表格中，用戶可以輸入并編輯數(shù)據(jù)，使用公式和函數(shù)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理，利用數(shù)據(jù)分析工具完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。此外，電子表格軟件通常也具備圖表功能，能夠直觀地展示數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種專門用于存儲(chǔ)、管理和查詢大量數(shù)據(jù)的軟件，通常適用于需要高效且可靠數(shù)據(jù)管理的企業(yè)應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)組織和查詢功能，允許用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索、更新、刪除等操作。此外，它還支持事務(wù)處理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等功能，從而確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。3.在線數(shù)據(jù)處理平臺(tái)在線數(shù)據(jù)處理平臺(tái)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的數(shù)據(jù)處理和分析工具，它通常具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析。這些平臺(tái)提供豐富的數(shù)據(jù)可視化工具，使用戶能輕松地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表、報(bào)表等形式，從而更好地理解和分析數(shù)據(jù)。此外，這些在線數(shù)據(jù)處理平臺(tái)通常還支持多人協(xié)作與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新，便于團(tuán)隊(duì)成員在不同地點(diǎn)和時(shí)間協(xié)同進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析工作。二、Excel表格的基本構(gòu)成1.工作簿在電子表格軟件中，工作簿通常是指一個(gè)數(shù)據(jù)文件。2.工作表工作表是工作簿中的一個(gè)頁面，它包含了一個(gè)由行和列組成的網(wǎng)格，用于存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。每個(gè)工作表都有一個(gè)名字，Excel工作表默認(rèn)的名字是“Sheet1”“Sheet2”等。右擊下圖中的工作表“2023銷售數(shù)據(jù)”，在彈出的快捷菜單中可以選擇命令，完成插入新的工作表、重命名、移動(dòng)、復(fù)制、刪除、隱藏、設(shè)置工作表標(biāo)簽顏色等操作。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要在一個(gè)工作簿中建立不同的工作表。工作簿、工作表和單元格3.單元格單元格是工作表中的最小單位，它位于工作表行、列的交叉點(diǎn)上。每個(gè)單元格由它所在的行號(hào)和列標(biāo)唯一確定。工作簿、工作表和單元格是Excel中的3個(gè)基本元素。一個(gè)工作簿可由多個(gè)工作表組成，一個(gè)工作表就是一個(gè)頁面，而一個(gè)工作表又由多個(gè)單元格組成。任務(wù)分析加工數(shù)據(jù)4.21.理解公式、函數(shù)、排序、篩選和分類匯總等常用數(shù)據(jù)加工方法的作用。2.會(huì)應(yīng)用公式和函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。3.會(huì)應(yīng)用排序和篩選進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。4.會(huì)應(yīng)用分類匯總進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述王天航是某技師學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用與維修專業(yè)的學(xué)生，同時(shí)也是學(xué)生會(huì)體育社的成員。在學(xué)院一年一度的運(yùn)動(dòng)會(huì)上，他負(fù)責(zé)對各項(xiàng)目的比賽成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。成績的統(tǒng)計(jì)與分析是一項(xiàng)煩瑣的工作，以往都是由人工完成，不僅耗時(shí)長，而且容易出錯(cuò)。今年，他決定借助Excel的數(shù)據(jù)處理功能來完成這項(xiàng)工作。首先根據(jù)各項(xiàng)目的名次來計(jì)算項(xiàng)目積分，然后根據(jù)項(xiàng)目積分算出每個(gè)班級(jí)的總分，最后根據(jù)總分確定團(tuán)體排名。任務(wù)描述經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，他制作了多個(gè)表格，如“個(gè)人賽項(xiàng)積分匯總表”“團(tuán)體賽項(xiàng)積分匯總表”“班級(jí)各賽項(xiàng)積分匯總表”等。為了方便查看，我們選取了部分表格作為本任務(wù)的操作素材（參見“素材庫/第四單元/4.2/任務(wù)1”）。使用公式和函數(shù)處理后的表格如圖所示。任務(wù)描述使用公式和函數(shù)處理后的表格任務(wù)描述使用公式和函數(shù)處理后的表格任務(wù)描述使用公式和函數(shù)處理后的表格任務(wù)描述使用公式和函數(shù)處理后的表格一、公式Excel中的公式是對工作表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的等式，它以等號(hào)（=）開始，其后是公式的表達(dá)式。公式的表達(dá)式由引用、運(yùn)算符、常量和函數(shù)等組成，如圖所示。在工作表中進(jìn)行簡單的加、減、乘、除、冪運(yùn)算時(shí)，不需要使用函數(shù)，只需要使用基本的運(yùn)算符。知識(shí)儲(chǔ)備公式的表達(dá)式1.引用引用是指通過單元格名稱或單元格區(qū)域名稱方式獲取其中的數(shù)據(jù)。2.運(yùn)算符運(yùn)算符是一個(gè)標(biāo)記或符號(hào)，它指定表達(dá)式內(nèi)執(zhí)行的計(jì)算類型。Excel中主要包含4種運(yùn)算符：算術(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、文本連接運(yùn)算符和引用運(yùn)算符。公式中如果使用多個(gè)運(yùn)算符，則按運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)由高到低進(jìn)行運(yùn)算，同級(jí)別的運(yùn)算符從左到右進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋阂眠\(yùn)算符>算術(shù)運(yùn)算符>文本連接運(yùn)算符>比較運(yùn)算符。（1）算術(shù)運(yùn)算符。Excel中的算術(shù)運(yùn)算符有+、-、*、/、%、^，它們用于完成數(shù)學(xué)中的算術(shù)運(yùn)算，包括加、減、乘、除、求百分比、乘方。算術(shù)運(yùn)算符的應(yīng)用如圖所示。算術(shù)運(yùn)算符的應(yīng)用（2）比較運(yùn)算符。Excel中的比較運(yùn)算符有>、<、>=、<=、=、<>，它們用于完成數(shù)學(xué)中的比較運(yùn)算，包括大于、小于、大于等于、小于等于、等于、不等于，運(yùn)算結(jié)果為TRUE或FALSE。比較運(yùn)算符的應(yīng)用如圖所示。比較運(yùn)算符的應(yīng)用（3）文本連接運(yùn)算符。文本連接運(yùn)算符是&，它用于連接一個(gè)或多個(gè)文本字符串，以生成一段文本。文本連接運(yùn)算符的應(yīng)用如圖所示。文本連接運(yùn)算符的應(yīng)用（4）引用運(yùn)算符。引用運(yùn)算符有冒號(hào)（:）、逗號(hào)（,）和空格，它們用于對單元格或單元格區(qū)域進(jìn)行區(qū)域、聯(lián)合和交叉運(yùn)算。引用運(yùn)算符的應(yīng)用如圖所示。引用運(yùn)算符的應(yīng)用3.常量常量是指在運(yùn)算過程中不發(fā)生變化的量。4.函數(shù)函數(shù)是預(yù)定義的計(jì)算公式或計(jì)算過程，是數(shù)據(jù)處理軟件中的重要部分。Excel中的函數(shù)包括財(cái)務(wù)函數(shù)、邏輯函數(shù)、文本函數(shù)、日期和時(shí)間函數(shù)等。當(dāng)按要求傳遞給函數(shù)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)(每個(gè)數(shù)據(jù)稱作參數(shù))時(shí)，函數(shù)就能計(jì)算出一個(gè)唯一的結(jié)果。函數(shù)的一般結(jié)構(gòu)是“函數(shù)名（參數(shù)?1,參數(shù)?2,…）”，如圖所示。函數(shù)名是函數(shù)的名稱，參數(shù)可以是常量、單元格引用、表達(dá)式等。有些函數(shù)可以不帶參數(shù)。函數(shù)的組成Excel中的內(nèi)置函數(shù)常用的有求和函數(shù)（SUM）、求平均值函數(shù)（AVERAGE）、最大值函數(shù)（MAX）、最小值函數(shù)（MIN）、計(jì)數(shù)函數(shù)（COUNT）、排名函數(shù)（RANK）、條件函數(shù)（IF）等，它們的功能和使用示例見下表。Excel內(nèi)置函數(shù)的功能和使用示例Excel內(nèi)置函數(shù)的功能和使用示例二、單元格引用方式Excel中的公式和函數(shù)可以引用本工作簿或其他工作簿中的任意單元格的數(shù)據(jù)。單元格的引用方式包括相對引用、絕對引用和混合引用。1.相對引用相對引用是指在公式中引用的單元格與包含公式的單元格之間保持相對位置關(guān)系。在復(fù)制公式時(shí)，新公式中的單元格引用會(huì)根據(jù)新位置相應(yīng)地調(diào)整。2.絕對引用在絕對引用的單元格中，列號(hào)、行號(hào)前有“$”符號(hào)。即使公式和函數(shù)所在單元格的位置改變，絕對引用的單元格也始終保持不變，因此引用的數(shù)據(jù)也不變。3.混合引用混合引用具有絕對列和相對行，或是絕對行和相對列。絕對引用列采用?$A1、$B1的形式，絕對引用行采用?A$1、B$1的形式。如果公式和函數(shù)所在單元格的位置改變，則相對引用改變，而絕對引用不變。任務(wù)分析任務(wù)描述在任務(wù)1中，王天航已經(jīng)完成了“個(gè)人賽項(xiàng)積分匯總表”“團(tuán)體賽項(xiàng)積分匯總表”“班級(jí)各賽項(xiàng)積分匯總表”“班級(jí)積分排名表（高技組）”的統(tǒng)計(jì)工作。接下來，他將按照運(yùn)動(dòng)會(huì)組委會(huì)的要求，對各類表格數(shù)據(jù)進(jìn)行排序和篩選，以便更直觀地展示不同類型的分析結(jié)果。具體來說，他需要對“班級(jí)積分排名表（高技組）”按總積分進(jìn)行排序，對“團(tuán)體賽項(xiàng)積分匯總表”按系部進(jìn)行篩選。排序后的“班級(jí)積分排名表（高技組）”及篩選后的“團(tuán)體賽項(xiàng)積分匯總表”如圖所示。任務(wù)描述排序及篩選后的數(shù)據(jù)表任務(wù)描述排序及篩選后的數(shù)據(jù)表一、排序1.單條件排序單條件排序是指以一列單元格（也稱關(guān)鍵字）的數(shù)據(jù)為依據(jù)，對工作表中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。知識(shí)儲(chǔ)備2.多條件排序當(dāng)按單條件排序后出現(xiàn)并列結(jié)果時(shí)，就需要添加若干次要條件（也稱次要關(guān)鍵字），以增加排序條件，形成多條件排序。3.自定義排序自定義排序是指用戶可以按自己所設(shè)置的單個(gè)或多個(gè)條件對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。二、篩選1.自動(dòng)篩選自動(dòng)篩選即根據(jù)用戶設(shè)定的篩選條件，自動(dòng)將表格中符合條件的數(shù)據(jù)顯示出來，表格中的其他數(shù)據(jù)將被隱藏。2.自定義篩選當(dāng)通過一個(gè)篩選條件無法獲取所需要的結(jié)果時(shí)，可以使用自定義篩選功能，通過設(shè)定多個(gè)篩選條件，準(zhǔn)確獲取所需要的結(jié)果。自定義篩選是在自動(dòng)篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，即先對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)篩選，再按用戶的需要增加篩選條件。3.高級(jí)篩選高級(jí)篩選是指通過設(shè)置復(fù)雜條件對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。其關(guān)鍵在于準(zhǔn)確、合理地利用關(guān)系運(yùn)算設(shè)置條件區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的篩選需求。任務(wù)分析任務(wù)描述在前兩個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，為了幫助老師和同學(xué)們更直觀地了解和分析比賽數(shù)據(jù)，王天航需要按系部對“班級(jí)積分排名表（高技組）”進(jìn)行分類和匯總。分類匯總后的數(shù)據(jù)表如圖所示。任務(wù)描述分類匯總后的數(shù)據(jù)表知識(shí)儲(chǔ)備分類匯總是指對表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并在分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)。在進(jìn)行分類匯總之前，需要根據(jù)分類依據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，即分類匯總是在有序的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)操作的復(fù)雜程度，分類匯總主要分為簡單分類匯總和多重分類匯總兩種類型。此處主要講解簡單分類匯總。簡單分類匯總是指按照表格中的某一個(gè)字段，對表格中的數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行求和、計(jì)數(shù)等簡單的分類匯總。簡單分類匯總的主要步驟如下：首先對作為分類依據(jù)的字段進(jìn)行單條件排序；然后選擇數(shù)據(jù)區(qū)域，在“分類匯總”對話框中選擇分類字段、匯總方式及匯總項(xiàng)，如圖所示。匯總方式通常有求和、計(jì)數(shù)、求平均值、求最大值、求最小值等?！胺诸悈R總”對話框任務(wù)分析分析數(shù)據(jù)4.31.能根據(jù)需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單分析。2.會(huì)應(yīng)用可視化工具分析數(shù)據(jù)并制作簡單數(shù)據(jù)圖表。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述在4.1的任務(wù)中，張昊采集了近幾年我國新能源汽車的銷售數(shù)據(jù)，并制作了數(shù)據(jù)表。在這個(gè)過程中，他了解到新能源汽車行業(yè)正在迅猛發(fā)展。為了進(jìn)一步了解新能源汽車的市場銷售情況，他在S汽車公司的官方網(wǎng)站上獲取了該公司2023年1—12月新能源汽車的銷售數(shù)據(jù)。接下來，張昊計(jì)劃對該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步了解S汽車公司新能源汽車的銷售情況及銷售趨勢。一、什么是數(shù)據(jù)可視化簡單來說，數(shù)據(jù)可視化就是將數(shù)據(jù)以圖形、圖像、動(dòng)畫等形式呈現(xiàn)，使得數(shù)據(jù)更易于被理解和分析。數(shù)據(jù)可視化具有廣泛的應(yīng)用場景。在商業(yè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)可視化可以幫助企業(yè)更清晰地了解市場趨勢、優(yōu)化產(chǎn)品布局，從而提升銷售業(yè)績；在科學(xué)研究中，有助于研究人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律，從而推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步；在日常生活中，數(shù)據(jù)可視化也無處不在，如社交媒體上的數(shù)據(jù)報(bào)告、新聞報(bào)道中使用的數(shù)據(jù)圖表等。知識(shí)儲(chǔ)備二、常見的圖表類型1.柱形圖柱形圖是最常見的圖表類型之一。它使用垂直的柱形表示數(shù)據(jù)（如果是水平的柱形，則是條形圖），適合比較不同類別的數(shù)據(jù)的大小。柱形圖示例如圖所示。柱形圖示例2.折線圖折線圖通過連接數(shù)據(jù)點(diǎn)形成的線條，來展示數(shù)據(jù)隨時(shí)間或其他連續(xù)變量的變化，適合展示數(shù)據(jù)的變化趨勢。折線圖示例如圖所示。折線圖示例3.餅圖餅圖常用于表示數(shù)據(jù)的比例分布。一個(gè)完整的餅圖代表全部數(shù)據(jù)，每個(gè)扇形部分代表一個(gè)特定的類別，其大小表示該類別在整體中的比例。餅圖示例如圖所示。餅圖示例4.雷達(dá)圖雷達(dá)圖用于展示具有多個(gè)變量的數(shù)據(jù)，每個(gè)變量都有一個(gè)從中心向外輻射