2025年統(tǒng)計學(xué)期末試題：統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)可視化與可視化軟件操作考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)。）1.在描述數(shù)據(jù)分布的集中趨勢時，對于存在極端值的數(shù)據(jù)集，()更為穩(wěn)健。A.均值B.中位數(shù)C.眾數(shù)D.幾何平均數(shù)2.以下哪種圖表最適合展示不同類別數(shù)據(jù)之間的比例關(guān)系？A.散點圖B.折線圖C.餅圖D.箱線圖3.當(dāng)需要展示數(shù)據(jù)隨時間變化的趨勢時，最常用的圖表類型是？A.散點圖B.直方圖C.折線圖D.餅圖4.在使用Excel創(chuàng)建圖表時，將數(shù)據(jù)系列放置在X軸通常表示？A.該系列數(shù)據(jù)是分類數(shù)據(jù)B.該系列數(shù)據(jù)是時間序列C.該系列數(shù)據(jù)是連續(xù)數(shù)值D.該系列數(shù)據(jù)是誤差線5.下列哪種可視化方法屬于探索性數(shù)據(jù)分析（EDA）的常用手段？A.創(chuàng)建詳細(xì)的最終報告圖表B.制作交互式儀表盤C.繪制箱線圖以初步了解數(shù)據(jù)分布和異常值D.生成標(biāo)準(zhǔn)化的商業(yè)圖表6.在R語言中，使用`ggplot2`包創(chuàng)建可視化時，核心的語法結(jié)構(gòu)是？A.`chart(dataframe,variable)`B.`plot(x,y)`C.`ggplot(data,aes(x=var1,y=var2))+...`D.`visualize(dataframe)`7.在數(shù)據(jù)可視化中，選擇合適的顏色方案對于()至關(guān)重要。A.增加圖表的美觀度B.提高圖表的信息傳遞效率C.展示更多數(shù)據(jù)系列D.僅用于裝飾性目的8.以下哪項不是良好數(shù)據(jù)可視化應(yīng)遵循的原則？A.準(zhǔn)確無誤地反映數(shù)據(jù)B.使用過多裝飾性元素C.使圖表易于理解D.確保所有圖表類型都得到使用9.當(dāng)需要對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的分布和關(guān)系探索時，()是一個有效的工具。A.創(chuàng)建復(fù)雜的交互式儀表盤B.生成大量的統(tǒng)計報告C.使用散點圖矩陣進(jìn)行多變量初步分析D.繪制過于精細(xì)的餅圖10.在Tableau中，將多個字段拖放到“行”和“列”功能區(qū)的主要目的是？A.調(diào)整圖表大小B.定義數(shù)據(jù)的行和列維度，并創(chuàng)建可視化C.對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序D.設(shè)置圖表顏色二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上。）1.統(tǒng)計圖表是數(shù)據(jù)分析和交流的重要工具，它將__________轉(zhuǎn)化為圖形形式。2.在使用Python的matplotlib庫繪制散點圖時，通常使用__________函數(shù)，并通過參數(shù)`x`和`y`指定數(shù)據(jù)。3.對于分類變量，可以使用__________圖或__________圖來展示其頻數(shù)或比例。4.在進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化之前，通常需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行__________、變換和規(guī)約等預(yù)處理步驟。5.箱線圖可以有效地展示數(shù)據(jù)的__________（最小值、第一四分位數(shù)、中位數(shù)、第三四分位數(shù)、最大值）以及__________。6.在R語言中，`aes()`函數(shù)用于定義圖表中aesthetic對象，如__________映射到x軸，__________映射到y(tǒng)軸。7.使用Excel制作圖表時，可以通過“設(shè)計”和“格式”選項卡調(diào)整圖表的__________和__________。8.數(shù)據(jù)可視化不僅要呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，更要__________數(shù)據(jù)背后的故事或洞察。9.“凡目不能辨者，不可入圖”是數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域一個重要的指導(dǎo)思想，強調(diào)可視化應(yīng)__________。10.在Tableau中，使用“數(shù)據(jù)”菜單下的“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備”功能可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行__________和轉(zhuǎn)換。三、簡答題（每題5分，共15分。）1.簡述直方圖和折線圖在展示數(shù)據(jù)分布時的主要區(qū)別和適用場景。2.列舉至少三種常用的統(tǒng)計可視化軟件（工具），并簡要說明其特點或優(yōu)勢。3.在設(shè)計一個用于展示公司季度銷售額和利潤趨勢的圖表時，你會選擇哪種（或哪些）圖表類型？為什么？四、操作題（共25分。請根據(jù)要求描述操作步驟或編寫代碼片段。）1.（12分）假設(shè)使用Excel處理以下數(shù)據(jù)：產(chǎn)品ID（文本），銷售額（數(shù)值），銷售日期（日期）。請描述如何使用Excel創(chuàng)建一個折線圖，展示2024年各月份的總銷售額趨勢。請寫出主要的操作步驟，包括需要選擇的數(shù)據(jù)范圍、需要設(shè)置的X軸和Y軸數(shù)據(jù)系列等。2.（13分）假設(shè)使用R語言和`ggplot2`包，有一個數(shù)據(jù)框`data`包含變量`category`（類別，因子型）和`value`（數(shù)值型）。請寫出使用`ggplot2`創(chuàng)建一個柱狀圖，展示不同`category`的`value`平均值的代碼片段。需要在代碼中指定數(shù)據(jù)、映射關(guān)系和計算平均值的方法。五、綜合應(yīng)用題（30分。）假設(shè)你獲得了一份關(guān)于某城市不同區(qū)域（東、南、西、北）居民年齡分布和月收入水平的數(shù)據(jù)。請回答以下問題：1.（10分）如果要直觀地比較四個區(qū)域的年齡中位數(shù)，你會選擇哪種圖表？請說明理由，并簡述該圖表如何幫助理解區(qū)域間的年齡差異。2.（10分）如果要探索年齡與月收入之間是否存在關(guān)系，并按區(qū)域進(jìn)行區(qū)分，你會選擇哪種圖表？請說明理由，并簡述該圖表如何幫助你分析不同區(qū)域居民年齡與收入的關(guān)聯(lián)性。3.（10分）假設(shè)你需要向管理層簡要匯報這個情況，你會選擇哪些關(guān)鍵的圖表來展示？請列舉至少兩個圖表類型，并說明你希望通過這些圖表傳達(dá)的核心信息。試卷答案一、選擇題1.B解析：中位數(shù)不受極端值影響，適用于存在極端值的數(shù)據(jù)集描述集中趨勢。2.C解析：餅圖專門用于展示部分占整體的比例關(guān)系。3.C解析：折線圖是展示數(shù)據(jù)隨時間連續(xù)變化趨勢最直觀的圖表。4.A解析：將數(shù)據(jù)系列放在X軸通常表示該系列代表分類軸。5.C解析：箱線圖是EDA中快速了解數(shù)據(jù)分布、識別異常值的有效工具。6.C解析：`ggplot(data,aes(x=var1,y=var2))+...`是`ggplot2`的核心語法結(jié)構(gòu)。7.B解析：合適的顏色能幫助觀眾快速理解圖表信息，提高溝通效率。8.B解析：過多裝飾會干擾信息傳達(dá)，不是良好可視化的原則。9.C解析：散點圖矩陣可以快速展示多變量間的初步關(guān)系和分布特征。10.B解析：拖放字段到行列定義了圖表的維度和基本形態(tài)。二、填空題1.數(shù)據(jù)解析：圖表的核心是將數(shù)據(jù)圖形化。2.`scatterplot`解析：`scatterplot`是matplotlib繪制散點圖的函數(shù)名。3.餅圖；條形圖解析：餅圖展示比例，條形圖展示類別頻數(shù)/值。4.清洗解析：可視化前需處理缺失值、異常值等。5.五數(shù)概括；異常值解析：箱線圖基于五數(shù)概括，并標(biāo)示異常值。6.x；y解析：`aes()`定義變量x、y如何映射到圖表元素。7.樣式；布局解析：設(shè)計選項卡調(diào)整圖表顏色、字體等樣式；格式選項卡調(diào)整布局。8.揭示解析：可視化不僅要展示數(shù)據(jù)，更要通過數(shù)據(jù)揭示問題或規(guī)律。9.清晰解析：強調(diào)可視化應(yīng)清晰明了，易于理解。10.清洗解析：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備功能常用于處理和轉(zhuǎn)換原始數(shù)據(jù)。三、簡答題1.解析思路：對比直方圖和折線圖的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型適用性及展示重點。直方圖由矩形條組成，適用于連續(xù)數(shù)據(jù)離散化后的頻數(shù)分布；折線圖由點及線連接，適用于連續(xù)數(shù)據(jù)或時間序列展示趨勢。直方圖強調(diào)分布形狀，折線圖強調(diào)變化趨勢。2.解析思路：列舉3-4種常用工具，并簡要說明其定位。例如：Excel（普及性辦公工具，易于上手）；Tableau（強大的交互式BI工具，可視化效果好）；Python/R（編程語言，靈活性和深度高，適合定制化分析）；PowerBI（微軟BI工具，與企業(yè)系統(tǒng)集成好）。說明各自特點如易用性、交互性、定制能力等。3.解析思路：選擇合適的圖表應(yīng)考慮數(shù)據(jù)類型和展示目的。此題需展示趨勢（時間序列）和數(shù)值大小（比較）。最佳選擇是折線圖，可以清晰展示各季度銷售額和利潤隨時間的變化趨勢，并便于比較兩者或各季度間的相對高低。如果需要同時展示總量和趨勢，也可以考慮面積圖。四、操作題1.解析思路：Excel作圖步驟。①打開Excel文件，選中包含產(chǎn)品ID、銷售額、銷售日期的數(shù)據(jù)列；②選擇“插入”選項卡；③在“圖表”區(qū)域選擇“折線圖”；④右鍵點擊圖表，選擇“選擇數(shù)據(jù)”；⑤在“選擇數(shù)據(jù)源”對話框中，確認(rèn)X軸（類別）軸標(biāo)簽為月份，Y軸為“銷售額”；⑥可能需要調(diào)整圖表布局，添加標(biāo)題，設(shè)置坐標(biāo)軸格式等。2.解析思路：R語言ggplot2作圖步驟。①加載ggplot2包（`library(ggplot2)`）；②準(zhǔn)備數(shù)據(jù)框`data`；③使用`ggplot(data,aes(x=category,y=mean(value)))`初始化圖形，指定數(shù)據(jù)和映射關(guān)系（x軸為category，y軸為value的平均值）；④添加幾何對象`geom_col()`來創(chuàng)建柱狀圖；⑤可以添加圖層如`ggtitle()`添加標(biāo)題，`theme()`調(diào)整主題等。完整代碼可能為：`library(ggplot2);ggplot(data,aes(x=category,y=mean(value)))+geom_col()+theme_minimal()`。五、綜合應(yīng)用題1.解析思路：比較區(qū)域年齡中位數(shù)。最佳圖表是箱線圖。理由：箱線圖能清晰展示每個區(qū)域年齡數(shù)據(jù)的中位數(shù)、四分位數(shù)范圍和異常值情況，便于直觀比較各區(qū)域間的集中趨勢和離散程度差異。2.解析思路：探索年齡與收入關(guān)系并區(qū)分區(qū)域。最佳圖表是散點圖矩陣或帶有顏色的散點圖。理由：散點圖能展示年齡和收入之間的相關(guān)性（線