主講：第5章數(shù)據(jù)可視化分析數(shù)據(jù)可視化概述目

錄數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作

數(shù)據(jù)可視化概述

1數(shù)據(jù)可視化是將集中的數(shù)據(jù)以圖形圖像形式表示，并利用數(shù)據(jù)分析工具發(fā)現(xiàn)其中未知信息的處理過程。目的：借助于圖形化手段，清晰有效地傳達(dá)與溝通信息，挖掘人對(duì)可視化信息的認(rèn)知能力優(yōu)勢(shì)，洞悉大數(shù)據(jù)背后的信息、知識(shí)與智慧。數(shù)據(jù)可視化的定義數(shù)據(jù)可視化主要從數(shù)據(jù)中尋找三個(gè)方面的信息：模式，指數(shù)據(jù)中的規(guī)律；關(guān)系：指數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性；異常：指有問題的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可視化的定義數(shù)據(jù)可視化的作用信息傳播與協(xié)同記錄信息分析推理記錄信息用圖形的方式描述各種具體或抽象的事物是最早的可視化，這種可視化的目的就是將抽象的事物和信息記錄下來。例如，古代將觀察到的星象信息記錄下來，用以推算歷法。分析推理數(shù)據(jù)可視化極大地降低了數(shù)據(jù)理解的復(fù)雜度，有效地提升了信息認(rèn)知的效率，從而有助于人們更快地分析和推理出有效信息。1854年，倫敦爆發(fā)了一場(chǎng)霍亂，英國(guó)醫(yī)生JohnSnow繪制了一張街區(qū)地圖，如右圖所示，這就是著名的“倫敦鬼圖”。該圖分析了霍亂患者的分布與水井分布之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在一口井的供水范圍內(nèi)患者明顯偏多，據(jù)此找到了霍亂爆發(fā)的根源個(gè)被污染的水泵。信息傳播與協(xié)同俗話說“百聞不如一見”“一圖勝千言”。一張好的可視化圖可以讓人留下深刻印象，更好的理解數(shù)據(jù)中的信息，進(jìn)而帶來更多傳播流量，這對(duì)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的媒體尤為重要。唐詩(shī)宋詞詞云圖信息傳播與協(xié)同美國(guó)眾議院議員當(dāng)選前的職業(yè)生涯信息傳播與協(xié)同數(shù)據(jù)可視化的分類A科學(xué)可視化面向自然科學(xué)如物理、化學(xué)、氣象氣候、航空航醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科。B信息可視化關(guān)注抽象、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集合（如文本、圖表、層次結(jié)構(gòu)、地圖、軟件、復(fù)雜系統(tǒng)等）。C可視分析學(xué)將可視化、人的因素和數(shù)據(jù)分析集成在一起的一種新的可視化分類。數(shù)據(jù)可視化的分類科學(xué)可視化空間標(biāo)量場(chǎng)可視化-二維標(biāo)量場(chǎng)-等值線數(shù)據(jù)可視化的分類信息可視化時(shí)變數(shù)據(jù)可視化-數(shù)據(jù)庫(kù)CPU使用率監(jiān)控-出入網(wǎng)bps監(jiān)控-數(shù)據(jù)可視化的分類信息可視化層次與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化的分類可視分析學(xué)綜合了圖形學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘、人機(jī)交互等技術(shù)。以可視化交互為通道，將人的感知和認(rèn)知能力融入到數(shù)據(jù)處理過程，形成人腦智能和機(jī)器智能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，完成有效的推理和決策。可視分析的范疇地理分析信息分析科學(xué)分析數(shù)據(jù)管理和知識(shí)表達(dá)感知與認(rèn)知科學(xué)表達(dá)、作業(yè)和傳播統(tǒng)計(jì)分析知識(shí)發(fā)現(xiàn)交互數(shù)據(jù)可視化的原則可視化的首要任務(wù)是準(zhǔn)確地展示和傳達(dá)數(shù)據(jù)所包含的信息。針對(duì)特定的用戶對(duì)象，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)用戶的預(yù)期和需求，參考可視化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行展示設(shè)計(jì)，完成有效的可視化。顏色與透明度選擇原則視圖選擇與交互設(shè)計(jì)原則數(shù)據(jù)到可視化的直觀映射原則適當(dāng)運(yùn)用隱喻原則美學(xué)原則數(shù)據(jù)篩選恰當(dāng)性原則數(shù)據(jù)可視化的原則數(shù)據(jù)篩選誤區(qū)：信息展示越多越好，信息展示越少越好。

數(shù)據(jù)篩選恰當(dāng)性原則信息展示過多，無法讓用戶集中關(guān)注某點(diǎn)，甚至無法理解哪些信息是重要信息。優(yōu)先級(jí)自上而下數(shù)值型，適合用能夠量化的視覺通道表示，如坐標(biāo)、長(zhǎng)度等。序列型，適合用區(qū)分度明顯的視覺通道表示，比如密度、飽和度。類別型，適合用易于分組的視覺通道。數(shù)據(jù)可視化的原則

數(shù)據(jù)到可視化的直觀映射原則數(shù)值型數(shù)據(jù)與可視化間的映射數(shù)據(jù)可視化的原則各月份售房量及售房金額組合圖通過折線圖、柱狀圖等方式（用位置、長(zhǎng)度等反映數(shù)值間關(guān)系）呈現(xiàn)。序列型數(shù)據(jù)與可視化間的映射數(shù)據(jù)可視化的原則類別型數(shù)據(jù)與可視化間的映射數(shù)據(jù)可視化的原則數(shù)據(jù)可視化的原則

視圖選擇與交互設(shè)計(jì)原則視圖選擇針對(duì)不同的需求，確定展示不同的視圖。對(duì)于簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，可使用一個(gè)基本的可視化視圖；對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可考慮使用較為復(fù)雜的可視化視圖。交互設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)除了視覺呈現(xiàn)部分，另一個(gè)核心要素是用戶交互。交互的目的是讓用戶來操作視圖和數(shù)據(jù)，從而從系統(tǒng)中捕獲更多的信息量。選擇適合體現(xiàn)每個(gè)月的金額占全年總金額的比重的圖視覺選擇交互設(shè)計(jì)導(dǎo)航跳轉(zhuǎn)提取聯(lián)動(dòng)上卷下鉆篩選滾動(dòng)縮放拖動(dòng)選擇感興趣的數(shù)據(jù)對(duì)象、區(qū)域或特征當(dāng)視圖顯示不完整時(shí)，滾動(dòng)鼠標(biāo)，展示出未展示的部分改變已展示圖像的分辨率，選擇重點(diǎn)查看內(nèi)容主要針對(duì)地圖或其它有層級(jí)關(guān)系的維度，進(jìn)行粗細(xì)粒度轉(zhuǎn)換展示改變數(shù)據(jù)表中展示數(shù)據(jù)的前后順序，或?qū)⒏信d趣的信息拖至明顯的位置操作一組圖形的變動(dòng)，可導(dǎo)致另外一組圖形進(jìn)行關(guān)聯(lián)變動(dòng)對(duì)選擇的數(shù)據(jù)或者圖形進(jìn)行下載或?qū)С?、打印等操作?yè)面信息過長(zhǎng)，可點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)導(dǎo)航按鈕，跳轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分本頁(yè)面內(nèi)部彈出跳轉(zhuǎn)，或者直接跳至新的頁(yè)面常見的交互設(shè)計(jì)方式數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型線圖柱圖餅圖散點(diǎn)圖指標(biāo)看板雷達(dá)圖漏斗圖旋風(fēng)漏斗樹圖來源去向矩陣樹圖儀表盤地圖極坐標(biāo)圖詞云堆積圖雙Y軸圖面積圖多指標(biāo)折線圖曲線圖線圖數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——線圖樣例特點(diǎn)：反映事物隨時(shí)間或有序類別而變化的趨勢(shì)，可以清晰展現(xiàn)數(shù)據(jù)的增減趨勢(shì)、增減的速率、增減的規(guī)律、峰值等特征。柱圖分組柱圖堆積圖百分比堆積圖雙Y軸柱圖條形圖數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——柱圖樣例特點(diǎn)：易于比較各組數(shù)據(jù)之間的差別，適合用于展示二維數(shù)據(jù)集，其中一個(gè)軸表示需要對(duì)比的分類維度，另一個(gè)軸代表相應(yīng)的數(shù)值。餅圖環(huán)圖3D餅圖數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——餅圖樣例特點(diǎn)：顯示一個(gè)數(shù)據(jù)系列中各項(xiàng)的大小與各項(xiàng)總和的比例（組成成分的占比），適合用于二維數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)：不適合較大的數(shù)據(jù)集展現(xiàn)；數(shù)據(jù)項(xiàng)中不能有負(fù)值；當(dāng)比例接近時(shí)，人眼很難準(zhǔn)確判別。分布聚合數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——散點(diǎn)圖樣例特點(diǎn)：顯示變量間的相互關(guān)系或者影響程度，或者發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布或者聚合情況。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——雷達(dá)圖樣例特點(diǎn)：將多個(gè)維度（一般四到八個(gè)）的數(shù)據(jù)量映射到起始于同一個(gè)圓心的坐標(biāo)軸上，結(jié)束于圓周邊緣，然后將同一組的點(diǎn)使用線連接起來。適合展現(xiàn)某個(gè)數(shù)據(jù)集的多個(gè)關(guān)鍵特征、關(guān)鍵特征和標(biāo)準(zhǔn)值的比對(duì)、比較多條數(shù)據(jù)在多個(gè)維度上的取值。適用于多維數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——漏斗圖樣例特點(diǎn)：適用于業(yè)務(wù)流程比較規(guī)范、周期長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多的單流程單向分析，通過漏斗各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的比較能夠直觀地發(fā)現(xiàn)和說明問題所在的環(huán)節(jié)，進(jìn)而做出決策。說明：漏斗圖總是開始于一個(gè)100%的數(shù)量，結(jié)束于一個(gè)較小的數(shù)量。在開始和結(jié)束之間由N個(gè)流程環(huán)節(jié)組成，每個(gè)環(huán)節(jié)用一個(gè)梯形來表示。梯形的上底寬度表示當(dāng)前環(huán)節(jié)的輸入情況，下底表示當(dāng)前環(huán)節(jié)的輸出，上底與下底之間的差表現(xiàn)了在當(dāng)前環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)量的減小量，當(dāng)前梯形邊的斜率表現(xiàn)了當(dāng)前環(huán)節(jié)的減小率。漏斗圖的所有環(huán)節(jié)的流量都應(yīng)該使用同一個(gè)度量。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——漏斗圖樣例數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——樹圖樣例特點(diǎn)：適用于與組織結(jié)構(gòu)有關(guān)的分析，即有明確的層次關(guān)系的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——矩陣樹圖樣例特點(diǎn)：從根節(jié)點(diǎn)開始，空間根據(jù)相應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目被分為多個(gè)矩形，矩形的面積大小對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的屬性。每個(gè)矩形又按照相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)遞歸的進(jìn)行分割，直到葉子節(jié)點(diǎn)為止。適合展現(xiàn)具有層級(jí)關(guān)系的數(shù)據(jù)，能夠直觀體現(xiàn)同級(jí)之間的比較。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——來源去向圖樣例特點(diǎn)：適用于電商或與營(yíng)銷有關(guān)系的分析，比如分析購(gòu)物網(wǎng)站中，哪些商品最暢銷或者哪一個(gè)時(shí)間段是訪問高峰。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——指標(biāo)看板樣例特點(diǎn)：通過文字、數(shù)字和符號(hào)的合理排版，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一目了然的展示。由看板標(biāo)簽和看板指標(biāo)組成，標(biāo)簽由維度決定，指標(biāo)由數(shù)據(jù)的度量決定。適合用來展示一個(gè)維度下的一個(gè)或者多個(gè)度量，特別是對(duì)某些指標(biāo)需要精確讀數(shù)的場(chǎng)景。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——儀表盤樣例特點(diǎn)：刻度表示度量，指針表示維度，指針角度表示數(shù)值，指針指向當(dāng)前數(shù)值。用于管理報(bào)表或報(bào)告，直觀的表現(xiàn)出某個(gè)指標(biāo)的進(jìn)度或?qū)嶋H情況。顏色地圖氣泡地圖數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——地圖樣例特點(diǎn)：使用地圖作為背景，通過圖形的位置來表現(xiàn)數(shù)據(jù)的地理位置，將數(shù)據(jù)在不同地理位置上的分布通過顏色或者氣泡映射在地圖上。適合帶有地理位置信息的數(shù)據(jù)集展現(xiàn)，展現(xiàn)的通常是以某個(gè)地區(qū)為單位的匯總的連續(xù)值信息。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——極坐標(biāo)圖樣例特點(diǎn)：由多個(gè)扇區(qū)構(gòu)成的。每個(gè)扇區(qū)的標(biāo)簽由數(shù)據(jù)的維度決定，每個(gè)扇區(qū)長(zhǎng)度由數(shù)據(jù)的度量決定。每個(gè)扇形的角度一樣，通過半徑展示變化。適用于枚舉數(shù)據(jù)之間的比較，比如顯示一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化，或顯示各項(xiàng)之間的比較情況。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型——詞云圖樣例特點(diǎn)：是文本數(shù)據(jù)的視覺表示，由詞匯組成類似云的彩色圖形，用于展示大量文本數(shù)據(jù)。每個(gè)詞的重要性以字體大小或顏色顯示。適合用于描述網(wǎng)站上的關(guān)鍵字（即標(biāo)簽），可以對(duì)比文字的重要程度。其本質(zhì)是點(diǎn)圖，是在相應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)繪制具有特定樣式的文字的結(jié)果。數(shù)據(jù)可視化的基本圖表類型–使用場(chǎng)景數(shù)據(jù)可視化的工具

入門級(jí)工具：Excel

商業(yè)智能工具：Tableau，PowerBI，QuickBI，Echarts，魔鏡，藍(lán)鯨等

編程語(yǔ)言工具：R語(yǔ)言，Python語(yǔ)言AI工具：酷表ChatExcel數(shù)據(jù)可視化的工具R語(yǔ)言可視化-直方圖數(shù)據(jù)可視化的工具R語(yǔ)言可視化-3D餅圖數(shù)據(jù)可視化的工具R語(yǔ)言可視化-折線圖數(shù)據(jù)可視化的工具R語(yǔ)言可視化-箱線圖數(shù)據(jù)可視化的工具Python語(yǔ)言可視化-折線圖數(shù)據(jù)可視化的工具Python語(yǔ)言可視化-柱狀圖數(shù)據(jù)可視化的工具Python語(yǔ)言可視化-餅狀圖

數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作

2數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Excel例：某店鋪雙十一流量數(shù)據(jù)參見圖所示。應(yīng)用Excel圖表對(duì)付費(fèi)流量和免費(fèi)流量結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化分析。數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Excel計(jì)算成交轉(zhuǎn)化率（成交訂單數(shù)/點(diǎn)擊量）計(jì)算投入產(chǎn)出比（成交額/投入成本）數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Excel付費(fèi)流量數(shù)據(jù)組合圖數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Excel免費(fèi)流量數(shù)據(jù)組合圖數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau例：某公司銷售數(shù)據(jù)參見數(shù)據(jù)文件（供貨發(fā)貨表數(shù)據(jù).xlsx），新建以下圖表：（1）客戶年齡段分析視圖，包括產(chǎn)品類別和訂單數(shù)量；（2）購(gòu)買時(shí)間分析視圖，包括各個(gè)月份匯總的利潤(rùn)和訂單數(shù)量；（3）購(gòu)買地區(qū)（省級(jí)）分析視圖，包括銷售額和運(yùn)輸成本。（4）建立儀表板數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau客戶年齡段分析視圖步驟1：將度量值“訂單數(shù)量”拖到視圖區(qū)的“列”中。步驟2：將維度“產(chǎn)品類別”拖到視圖區(qū)的“行”中。步驟3：將維度“客戶年齡段”拖到“標(biāo)記”的“顏色”中。數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau購(gòu)買時(shí)間分析視圖步驟1：將維度的“訂單日期”拖到“列”，將度量值“利潤(rùn)”和“訂單數(shù)量”拖到“行”。步驟2：右鍵單擊“訂單數(shù)量”縱軸，選擇“雙軸”。數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau購(gòu)買時(shí)間分析視圖步驟3：將“利潤(rùn)”編輯區(qū)域的圖形改為“條形圖”，“訂單數(shù)量”編輯區(qū)域的圖形改為“線”。更改圖表標(biāo)題。數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau購(gòu)買地區(qū)分析視圖步驟1：把“省級(jí)”的“地理角色”設(shè)置為“省/市/自治區(qū)”。然后雙擊“目標(biāo)省份”，并將“銷售額”拖放至“顏色”。數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau購(gòu)買地區(qū)分析視圖步驟2：點(diǎn)擊“地圖”--“地圖層”，把“背景”下的“沖蝕”設(shè)置為“100%”。然后將行上的“緯度（生成）”復(fù)制一份，并點(diǎn)擊第二個(gè)“緯度（生成）”的下拉箭頭選擇“雙軸”。數(shù)據(jù)可視化的實(shí)踐操作——Tableau購(gòu)買地區(qū)分析視圖步驟3：打開“標(biāo)記”卡下的“緯度（生成）（2）