2025年統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)期末考試：統(tǒng)計(jì)學(xué)可視化方法與實(shí)操試題型考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填在答題紙上。）1.在統(tǒng)計(jì)學(xué)可視化中，強(qiáng)調(diào)圖表應(yīng)準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)真相，避免誤導(dǎo)，這主要體現(xiàn)了哪個(gè)原則？A.清晰性原則B.準(zhǔn)確性原則C.一致性原則D.效率性原則2.對(duì)于展示不同類別數(shù)據(jù)的大小或數(shù)量，哪種圖表類型通常最為直觀和常用？A.散點(diǎn)圖B.箱線圖C.柱狀圖D.餅圖3.在探索性數(shù)據(jù)分析（EDA）中，用于初步觀察兩個(gè)連續(xù)變量之間關(guān)系強(qiáng)度和方向的圖表是？A.散點(diǎn)圖B.熱力圖C.餅圖D.箱線圖4.當(dāng)需要展示數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)時(shí)，最合適的圖表類型通常是？A.散點(diǎn)圖B.柱狀圖C.折線圖D.餅圖5.在使用顏色進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化時(shí)，以下哪種做法通常是不推薦的？A.使用顏色突出顯示重要數(shù)據(jù)點(diǎn)B.為不同類別或數(shù)值范圍使用一致的顏色方案C.在熱力圖或密度圖中使用顏色漸變表示數(shù)值大小D.過(guò)度使用鮮艷或?qū)Ρ榷冗^(guò)強(qiáng)的顏色，導(dǎo)致視覺(jué)混亂6.對(duì)于包含大量類別（例如超過(guò)10個(gè)）的分類變量，哪種圖表類型可能不如其他類型清晰？A.柱狀圖B.條形圖C.餅圖D.熱力圖7.在進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化之前，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理是非常重要的，以下哪項(xiàng)通常不屬于數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要任務(wù)？A.處理缺失值B.檢測(cè)和處理異常值C.對(duì)變量進(jìn)行重命名以符合可視化需求D.選擇合適的統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)8.在統(tǒng)計(jì)軟件中（如Python的Pandas庫(kù)或R的基礎(chǔ)功能），計(jì)算數(shù)據(jù)集中某個(gè)數(shù)值列的均值、中位數(shù)、分位數(shù)等統(tǒng)計(jì)量，通常屬于哪個(gè)步驟？A.數(shù)據(jù)可視化B.數(shù)據(jù)清洗C.探索性數(shù)據(jù)分析D.模型構(gòu)建9.箱線圖（BoxPlot）能夠有效地展示數(shù)據(jù)的哪些統(tǒng)計(jì)特征？A.均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值B.中位數(shù)、四分位數(shù)（下四分位數(shù)Q1、上四分位數(shù)Q3）、異常值C.相關(guān)系數(shù)、偏度、峰度D.置信區(qū)間、p值10.交互式可視化相比靜態(tài)可視化的主要優(yōu)勢(shì)之一是？A.生成的圖表更美觀B.允許用戶通過(guò)操作（如縮放、篩選、鉆?。﹣?lái)探索數(shù)據(jù)或交互式地調(diào)整視圖C.通常需要更專業(yè)的軟件工具制作D.更易于打印和分享二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.統(tǒng)計(jì)可視化是將__________通過(guò)圖形化的方式表達(dá)出來(lái)，以便于人們理解、分析和溝通。2.選擇合適的圖表類型需要考慮數(shù)據(jù)的__________（維度）、變量的類型（分類變量或連續(xù)變量）以及我們想要通過(guò)圖表傳達(dá)的信息。3.在統(tǒng)計(jì)軟件中，使用如散點(diǎn)圖矩陣、相關(guān)圖等工具進(jìn)行多變量探索，是__________數(shù)據(jù)分析的常用手段。4.統(tǒng)計(jì)可視化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循清晰性、準(zhǔn)確性、__________、效率性和美觀性等基本原則。5.對(duì)于地理空間數(shù)據(jù)，地圖是進(jìn)行可視化的重要工具，可以展示數(shù)據(jù)在__________上的分布和模式。6.在處理時(shí)間序列數(shù)據(jù)時(shí)，除了折線圖，__________圖也常用于展示數(shù)據(jù)的周期性或季節(jié)性波動(dòng)。7.顏色在可視化中不僅用于區(qū)分不同類別，還可以用來(lái)表示數(shù)據(jù)的__________（如大小、程度）。8.缺失數(shù)據(jù)的可視化（如使用不同的顏色或圖案表示缺失值）有助于我們了解缺失數(shù)據(jù)的__________和可能的原因。9.良好的統(tǒng)計(jì)可視化應(yīng)避免引入__________，確保圖表能夠客觀、準(zhǔn)確地反映數(shù)據(jù)特征。10.將多個(gè)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)圖表組合在同一個(gè)頁(yè)面或面板中，形成圖表集（Dashboard），可以更全面地展示數(shù)據(jù)的__________。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.簡(jiǎn)述散點(diǎn)圖在探索性數(shù)據(jù)分析中的作用。2.簡(jiǎn)述在設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)圖表時(shí)，清晰性原則應(yīng)如何體現(xiàn)？3.簡(jiǎn)述使用柱狀圖和折線圖分別適用于展示哪種類型的數(shù)據(jù)，并說(shuō)明其主要區(qū)別。4.簡(jiǎn)述在數(shù)據(jù)可視化過(guò)程中，數(shù)據(jù)清洗可能涉及哪些具體任務(wù)，并說(shuō)明其重要性。四、案例分析題（每小題10分，共30分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.假設(shè)你是一名市場(chǎng)分析師，收集了某電商平臺(tái)過(guò)去一年中不同用戶群體（如新用戶、老用戶）在不同月份的銷售額數(shù)據(jù)。請(qǐng)說(shuō)明你會(huì)選擇哪些圖表類型來(lái)分析這些數(shù)據(jù)？針對(duì)每種圖表，簡(jiǎn)要說(shuō)明你希望通過(guò)該圖表了解哪些方面的信息？并討論在創(chuàng)建這些圖表時(shí)需要注意哪些可視化原則？2.假設(shè)你是一名公共衛(wèi)生研究員，收集了某城市不同區(qū)域（如城區(qū)、郊區(qū)）居民在過(guò)去一年中的吸煙率數(shù)據(jù)，以及這些區(qū)域的年齡中位數(shù)、人均收入等社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。請(qǐng)說(shuō)明你會(huì)如何利用統(tǒng)計(jì)可視化方法來(lái)初步探究吸煙率與這些社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素之間可能存在的關(guān)聯(lián)？請(qǐng)描述具體的可視化步驟和可能使用的圖表類型，并說(shuō)明你希望通過(guò)這些可視化獲得哪些初步的發(fā)現(xiàn)或洞察。3.假設(shè)你是一名體育數(shù)據(jù)分析師，需要對(duì)某位籃球運(yùn)動(dòng)員在一個(gè)賽季中的表現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。該數(shù)據(jù)集包含每場(chǎng)比賽的得分、籃板、助攻、搶斷、蓋帽等指標(biāo)，以及比賽日期、對(duì)手等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)包含至少三種不同圖表的組合可視化方案，用于展示該球員在賽季中的整體表現(xiàn)趨勢(shì)、關(guān)鍵指標(biāo)分布以及可能存在的周期性或模式。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明每種圖表的選擇理由、要展示的具體信息以及它們?nèi)绾螀f(xié)同工作以提供更全面的球員表現(xiàn)畫(huà)像。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.A4.C5.D6.C7.D8.C9.B10.B二、填空題1.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2.維度3.探索性4.一致性5.地理空間6.條形7.數(shù)值8.模式9.指導(dǎo)性（或偏見(jiàn)）10.全局概覽（或整體模式）三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：散點(diǎn)圖主要用于展示兩個(gè)連續(xù)變量之間的關(guān)系。通過(guò)觀察數(shù)據(jù)點(diǎn)在圖中的分布模式（如線性、非線性、聚集、散亂），可以初步判斷兩個(gè)變量之間是否存在相關(guān)性、相關(guān)性的方向（正相關(guān)、負(fù)相關(guān)）和強(qiáng)度。它有助于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的異常點(diǎn)、聚類結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的統(tǒng)計(jì)建模或深入分析提供依據(jù)。答案：散點(diǎn)圖主要用于展示兩個(gè)連續(xù)變量之間的關(guān)系。通過(guò)觀察數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布，可以初步判斷變量間是否存在相關(guān)性、相關(guān)的方向（正相關(guān)、負(fù)相關(guān)）和強(qiáng)度。有助于發(fā)現(xiàn)異常值、聚類，為后續(xù)分析提供依據(jù)。2.解析思路：清晰性原則要求圖表易于被理解。具體體現(xiàn)包括：使用簡(jiǎn)潔明了的標(biāo)題和標(biāo)簽（軸標(biāo)簽、圖例），確保文字、數(shù)字清晰可辨，避免使用過(guò)于復(fù)雜的圖表元素或過(guò)多的裝飾，選擇合適的圖表類型以準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)據(jù)關(guān)系，確保圖表的尺度（如坐標(biāo)軸起點(diǎn)）能夠準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)特征，避免使用可能引起誤解的色彩或符號(hào)。答案：清晰性要求圖表易于理解。體現(xiàn)為：使用簡(jiǎn)潔明了的標(biāo)題、軸標(biāo)簽、圖例；確保文字、數(shù)字清晰；避免復(fù)雜元素和過(guò)多裝飾；選擇合適的圖表類型；確保坐標(biāo)軸尺度準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)；避免誤導(dǎo)性色彩或符號(hào)。3.解析思路：柱狀圖適用于展示分類變量的頻數(shù)、比例或平均值等統(tǒng)計(jì)量，其中分類是離散的。每個(gè)柱子代表一個(gè)類別，柱子的高度表示該類別的數(shù)值大小。折線圖適用于展示連續(xù)變量隨另一個(gè)變量（通常是時(shí)間）變化的趨勢(shì)。數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò)線段連接，可以清晰地顯示數(shù)值的變化方向和速度。主要區(qū)別在于：柱狀圖強(qiáng)調(diào)分類間的比較，折線圖強(qiáng)調(diào)趨勢(shì)和變化。答案：柱狀圖適用于展示分類變量的頻數(shù)/比例/均值（分類離散）。柱子代表類別，高度表示數(shù)值。折線圖適用于展示連續(xù)變量隨另一變量（常為時(shí)間）的變化趨勢(shì)，數(shù)據(jù)點(diǎn)連線顯示變化方向和速度。主要區(qū)別：柱狀圖用于分類比較，折線圖用于展示趨勢(shì)。4.解析思路：數(shù)據(jù)清洗是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，在可視化前尤為重要。主要任務(wù)包括：處理缺失值（刪除、填充）；檢測(cè)和處理異常值（識(shí)別、修正或刪除）；處理重復(fù)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換（如將字符串轉(zhuǎn)換為日期或數(shù)值）；特征工程（如計(jì)算衍生變量）；統(tǒng)一格式和單位。其重要性在于，低質(zhì)量的數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致可視化結(jié)果產(chǎn)生誤導(dǎo)，無(wú)法準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)真相，甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論。答案：主要任務(wù)包括：處理缺失值（刪除/填充）；檢測(cè)和處理異常值（識(shí)別/修正/刪除）；處理重復(fù)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換；特征工程；統(tǒng)一格式單位。重要性：低質(zhì)量數(shù)據(jù)導(dǎo)致可視化結(jié)果誤導(dǎo)，無(wú)法準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)，可能得出錯(cuò)誤結(jié)論。四、案例分析題1.解析思路：*圖表選擇與目的：*按用戶群體繪制折線圖：X軸為月份，Y軸為銷售額。為“新用戶”和“老用戶”分別繪制兩條折線。目的：觀察并比較兩組用戶銷售額隨時(shí)間的變化趨勢(shì)（增長(zhǎng)、下降、季節(jié)性波動(dòng)），以及兩組之間的差距和相對(duì)表現(xiàn)。*按月份繪制分組柱狀圖：X軸為月份，Y軸為銷售額。每個(gè)柱子分為“新用戶”和“老用戶”兩部分（堆疊或并列）。目的：比較特定月份內(nèi)兩組用戶的銷售額絕對(duì)值，以及總體銷售額的月度分布。*可視化原則：清晰性（明確標(biāo)題、軸標(biāo)簽、圖例區(qū)分用戶群體）；準(zhǔn)確性（數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映，避免誤導(dǎo)性尺度）；一致性（對(duì)兩組用戶使用一致的圖表風(fēng)格）；效率性（突出關(guān)鍵信息，如趨勢(shì)和比較）；美觀性（色彩搭配協(xié)調(diào)，布局合理）。答案：選擇：對(duì)兩組用戶分別繪制銷售額隨月份變化的折線圖，比較趨勢(shì)和差距；繪制分組柱狀圖，比較月度絕對(duì)銷售額和分布。目的：折線圖用于觀察和比較銷售額隨時(shí)間的變化趨勢(shì)及相對(duì)表現(xiàn)；柱狀圖用于比較月度絕對(duì)銷售額和分布。原則：清晰（標(biāo)題、標(biāo)簽、圖例）；準(zhǔn)確（避免誤導(dǎo)性尺度）；一致（圖表風(fēng)格）；效率（突出信息）；美觀（色彩布局）。2.解析思路：*可視化步驟與圖表：*步驟1：繪制各區(qū)域吸煙率的箱線圖或條形圖。X軸為區(qū)域，Y軸為吸煙率。目的：直觀比較不同區(qū)域吸煙率的集中趨勢(shì)（中位數(shù)）、離散程度（四分位數(shù)間距、范圍）和分布形狀（偏態(tài)），快速識(shí)別高/低吸煙率區(qū)域。*步驟2：繪制吸煙率與年齡中位數(shù)的散點(diǎn)圖。X軸為年齡中位數(shù)，Y軸為吸煙率。目的：初步探究吸煙率與年齡結(jié)構(gòu)之間是否存在相關(guān)性（線性或非線性）。*步驟3：繪制吸煙率與人均收入的散點(diǎn)圖或分組箱線圖。X軸為人均收入，Y軸為吸煙率。目的：初步探究吸煙率與社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位（以收入衡量）之間是否存在關(guān)聯(lián)。*希望發(fā)現(xiàn)的洞察：通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)哪些區(qū)域吸煙率異常高或低；初步判斷吸煙率是否與年齡結(jié)構(gòu)或收入水平存在某種模式（如年輕人吸煙率高，或低收入?yún)^(qū)域吸煙率高）。注意，這些只是初步探索，需要進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)確認(rèn)。答案：步驟：繪制區(qū)域吸煙率的箱線圖/條形圖（比較集中趨勢(shì)、離散度）；繪制吸煙率vs年齡中位數(shù)的散點(diǎn)圖（探究相關(guān)性）；繪制吸煙率vs人均收入的散點(diǎn)圖/分組箱線圖（探究關(guān)聯(lián)）。目的：比較區(qū)域差異；初步探究吸煙率與年齡、收入的關(guān)系。洞察：發(fā)現(xiàn)區(qū)域差異；初步判斷吸煙率與年齡/收入的模式（如年輕人/低收入?yún)^(qū)域是否吸煙率更高）。3.解析思路：*組合可視化方案：*圖表1：折線圖。X軸為比賽日期或比賽序號(hào)，Y軸為得分。繪制得分隨時(shí)間變化的趨勢(shì)線。目的：展示球員賽季得分的整體趨勢(shì)、起伏和可能的峰值/低谷。*圖表2：分組柱狀圖或小提琴圖。X軸為指標(biāo)名稱（得分、籃板、助攻等），Y軸為數(shù)值。為所有指標(biāo)繪制，或者選擇幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)（如得分、籃板、助攻、搶斷）進(jìn)行分組比較。目的：展示球員在不同關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)上的整體水平和分布情況，比較各項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)表現(xiàn)。*圖表3：熱力圖或散點(diǎn)圖矩陣（簡(jiǎn)化版）。X軸為比賽日期或?qū)κ?，Y軸為某些關(guān)鍵指標(biāo)（如得分、助攻、失誤）?；蛘?，繪制得分vs助攻的散點(diǎn)圖，按比賽日期或月份進(jìn)行顏色區(qū)分。目的：探索球員表現(xiàn)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，或者觀察關(guān)鍵表現(xiàn)（如得分）在不同情境下（如對(duì)不同對(duì)手、不同時(shí)間段）的變化模式。*協(xié)同工作：