2025年大學(xué)統(tǒng)計學(xué)期末考試題庫：統(tǒng)計學(xué)可視化在能源數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在能源數(shù)據(jù)分析中，用于展示不同年份能源消耗總量變化的趨勢最適合的圖表類型是？A.散點圖B.箱線圖C.餅圖D.折線圖2.當(dāng)比較不同地區(qū)某種可再生能源（如太陽能）發(fā)電量的分布情況時，以下哪種圖表更易于顯示其中位數(shù)、四分位數(shù)和異常值？A.折線圖B.散點圖C.熱力圖D.箱線圖3.在繪制能源消耗量與氣溫關(guān)系的散點圖時，如果觀察到數(shù)據(jù)點呈現(xiàn)明顯的線性趨勢，這暗示著？A.可能源源消耗與氣溫之間存在正相關(guān)關(guān)系B.可能源源消耗與氣溫之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系C.氣溫是能源消耗的唯一影響因素D.散點圖繪制存在錯誤4.對于包含大量類別（如不同能源類型）的能源數(shù)據(jù)，如果想展示各類別在總量中的占比，最合適的圖表是？A.散點圖B.柱狀圖C.餅圖或堆疊柱狀圖D.箱線圖5.假設(shè)我們繪制了一張展示某城市過去十年電力消耗總量逐年增長情況的折線圖，如果折線呈現(xiàn)平滑的曲線上升形態(tài)，這可能意味著？A.能源消耗增長完全由季節(jié)性因素驅(qū)動B.能源消耗呈現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定的增長趨勢C.該城市人口數(shù)量在此期間沒有變化D.電力價格保持不變6.統(tǒng)計可視化的主要目的是？A.美化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)B.提供精確的數(shù)值計算結(jié)果C.更直觀、高效地傳遞數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律D.減少數(shù)據(jù)存儲空間7.在能源數(shù)據(jù)分析中，使用熱力圖可以有效地展示？A.能源消耗隨時間的變化趨勢B.不同地區(qū)能源價格的分布密度C.能源消耗量與多個影響因素的關(guān)聯(lián)強度D.單個能源類型占總消耗量的百分比8.以下哪項不是進(jìn)行能源數(shù)據(jù)可視化分析時應(yīng)該遵循的原則？A.清晰準(zhǔn)確，避免誤導(dǎo)B.圖表復(fù)雜，越炫越好C.目的明確，選擇合適的圖表類型D.突出重點，避免信息過載9.對能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，再進(jìn)行可視化，主要目的是？A.縮小數(shù)據(jù)范圍，方便在圖表中展示B.消除不同能源類型量綱的影響，便于比較C.增加數(shù)據(jù)的隨機性D.必須進(jìn)行的步驟，沒有其他方法10.當(dāng)需要展示不同時間段內(nèi)，多種能源（如煤、石油、天然氣）消耗量的構(gòu)成變化時，最適合的圖表組合是？A.折線圖+散點圖B.餅圖+熱力圖C.堆疊柱狀圖+堆疊面積圖D.箱線圖+散點圖二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述箱線圖在能源數(shù)據(jù)分析中可以用來揭示哪些數(shù)據(jù)特征？2.解釋什么是“誤導(dǎo)性可視化”，并舉例說明在能源數(shù)據(jù)可視化中可能出現(xiàn)的誤導(dǎo)。3.當(dāng)比較兩個地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)（如不同能源類型占比）時，柱狀圖和餅圖各有什么優(yōu)缺點？在什么情況下選擇哪種更合適？4.描述在使用折線圖展示能源消耗趨勢時，如何通過添加輔助線（如均值線、趨勢線）來增強圖表的信息傳達(dá)能力？三、計算與分析題（共30分）1.某研究機構(gòu)收集了2015年至2020年某國核能發(fā)電量（單位：TWh）的數(shù)據(jù)如下：300,350,420,450,510,580。（1）計算該期間核能發(fā)電量的平均增長量。（6分）（2）若計劃用折線圖展示這段時期的增長趨勢，請簡述繪制時需要注意的關(guān)鍵點，并說明如何通過圖表呈現(xiàn)這一增長趨勢。（8分）2.假設(shè)你獲得了以下關(guān)于某城市兩種主要能源（電力和天然氣）消耗量的數(shù)據(jù)摘要：*電力消耗量：均值為1200單位，中位數(shù)1150單位，最大值1500單位，最小值900單位，標(biāo)準(zhǔn)差150單位。*天然氣消耗量：均值為800單位，中位數(shù)750單位，最大值1300單位，最小值500單位，標(biāo)準(zhǔn)差100單位。（1）針對電力消耗量數(shù)據(jù)，解釋箱線圖可能呈現(xiàn)出的形狀特征，并推測是否存在潛在的異常值。（7分）（2）如果要比較這兩種能源消耗量的分布離散程度，你會選擇哪個統(tǒng)計量？并簡要說明理由。（9分）四、應(yīng)用設(shè)計題（30分）假設(shè)你需要為一家能源咨詢公司創(chuàng)建一個可視化報告，分析過去五年某地區(qū)可再生能源（太陽能和風(fēng)能）發(fā)電量的增長情況及其在總能源結(jié)構(gòu)中的占比變化。請設(shè)計該報告包含的至少三種可視化圖表，并分別說明：1.每個圖表的具體類型（如折線圖、柱狀圖組合等）。2.該圖表旨在展示的核心信息或分析角度。3.選擇該圖表類型的原因及其如何服務(wù)于整體分析目標(biāo)。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.A4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.C二、簡答題1.箱線圖可以揭示能源數(shù)據(jù)的中心位置（中位數(shù)）、數(shù)據(jù)離散程度（四分位距）、分布對稱性（箱子位置）、是否存在異常值（箱子外部的點）。2.誤導(dǎo)性可視化是指通過不恰當(dāng)?shù)膱D表設(shè)計或扭曲事實來引導(dǎo)觀眾得出錯誤或片面的結(jié)論。例如，使用不合理的縱軸起點夸大能源消耗的增長幅度；使用過于復(fù)雜的圖表隱藏關(guān)鍵信息；對分類數(shù)據(jù)進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)暮喜?dǎo)致比例失真等。3.柱狀圖優(yōu)點是易于比較不同類別的絕對數(shù)值大?。蝗秉c是相對比例不如餅圖直觀。餅圖優(yōu)點是直觀展示各部分占整體的比例；缺點是類別過多時難以區(qū)分，且不易展示變化趨勢。當(dāng)需要強調(diào)和比較各類別的具體數(shù)值差異時，選柱狀圖；當(dāng)需要強調(diào)各部分占整體的構(gòu)成比例時，選餅圖。對于比較兩個地區(qū)的結(jié)構(gòu)，若側(cè)重數(shù)值差異，用柱狀圖；若側(cè)重構(gòu)成比例，用餅圖或并列的餅圖。4.添加輔助線可以：①均值線：幫助判斷數(shù)據(jù)集中趨勢，與具體數(shù)值比較；②趨勢線（回歸線）：顯示消耗量隨時間變化的主要方向和程度；③前期水平線：可與當(dāng)前水平比較，顯示變化幅度；④預(yù)測線：展示未來可能的趨勢。這些輔助線有助于觀眾更準(zhǔn)確地理解數(shù)據(jù)的變化規(guī)律和幅度。三、計算與分析題1.（1）平均增長量=(580-300)/(2020-2015)=280/5=56TWh。（6分）（2）繪制折線圖關(guān)鍵點：橫軸為年份（2015-2020），縱軸為核能發(fā)電量（TWh）；按時間順序標(biāo)點并連接；確?？潭群蛦挝磺逦豢梢蕴砑訕?biāo)題說明圖表內(nèi)容。通過折線從左下到右上的明顯上升趨勢，直觀呈現(xiàn)核能發(fā)電量持續(xù)增長的趨勢。（8分）2.（1）箱線圖可能呈現(xiàn)：電力消耗量的箱體位置相對較高（中位數(shù)1150，均值1200），四分位距較大（可能覆蓋從約1000到1400的范圍），且根據(jù)最大值1500和標(biāo)準(zhǔn)差150，很可能在箱體上線（約1400）之外存在一個或多個異常值點。這表明電力消耗量分布更廣，且存在偏離整體趨勢的數(shù)據(jù)點。（7分）（2）應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)差。理由：標(biāo)準(zhǔn)差衡量數(shù)據(jù)對其均值的平均偏離程度，是衡量數(shù)據(jù)離散程度最常用的指標(biāo)之一，適用于數(shù)值型數(shù)據(jù)。均值的絕對偏差也行，但標(biāo)準(zhǔn)差更標(biāo)準(zhǔn)化。中位數(shù)和四分位距主要反映分布位置和范圍，不能直接衡量整體離散程度。此處兩種能源數(shù)據(jù)均為數(shù)值型，標(biāo)準(zhǔn)差最合適。（9分）四、應(yīng)用設(shè)計題1.圖表設(shè)計：*圖表1：圖表類型-折線圖。*核心信息/分析角度-展示太陽能和風(fēng)能發(fā)電量隨時間（過去五年）的變化趨勢。*選擇原因-折線圖能有效展示時間序列數(shù)據(jù)的趨勢變化，便于比較兩種能源增長速度和波動情況。將太陽能和風(fēng)能放在同一張圖（用不同顏色線條）可直觀對比。*圖表2：圖表類型-堆疊柱狀圖。*核心信息/分析角度-展示過去五年總能源結(jié)構(gòu)中，太陽能和風(fēng)能占比的變化。*選擇原因-堆疊柱狀圖能清晰展示每種可再生能源在總發(fā)電量中所占份額及其隨時間的變化，便于觀察兩者相對重要性的變化趨勢。*圖表3：圖表類型-餅圖（或組合圖，如每個年份配上小的餅圖）。*核心信息/分析角度-直觀展示某一年度（如最新一年）可再生能源（太陽能+風(fēng)能）在總能源結(jié)構(gòu)中的占比。*選擇原因-餅圖最直觀地表現(xiàn)部分與整體的關(guān)系。展示最