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1、1第第3 3章章 数据的图表展示数据的图表展示 3.1 数据的预处理 3.2 品质数据的整理与展示 3.3 数值型数据的整理与展示 3.4 合理使用图表参考书参考书2参考书参考书3参考书参考书45参考书参考书图表的力量图表的力量统计图表的意义n“给我10页纸的报告,必须有9页是数据和图表分析,还有1页是封面”n“文不如表,表不如图”nGraphs are the most effective way to communicate using datan一图胜千言lJohn Tukey:“图形的最大价值就是使我们注意到我们从来没有料到过的信息”图表的力量图表的力量历史上著名的统计图表n拿破仑的大
2、军团进军俄国lMinard绘制的地图,展现了1812年拿破仑的大军团进军俄国的路,线(上半部分)和撤退时的气温变化(下半部分)。这一历史事件中,法军数量的急剧减少以及恶劣的气候条件一览无遗图表的力量图表的力量法国科学家 Marey称:该图所展现出的雄辩对历史学家的笔是一种极大的挑战图表的力量图表的力量n进出口时间序列lPlayfair (1786)绘制的线图。这幅图主要展示了1700年至1780年间英格兰的进出口时序数据图表的力量图表的力量n南丁格尔“玫瑰图”人类发现了统计 统计改变了世界,若想了解上帝在想什么,我们就必须学统计,因为统计学就是在量测他的旨意图表的力量图表的力量南丁格尔的极坐标
3、面积图:两幅图分别是1854年和1855年的军队伤亡人数,一年12个月恰好可以将极坐标分为12等分,每一瓣代表一个月。图中用颜色标记出了三种死亡原因。图表的力量(续)图表的力量(续)n统计地图l1854年英国Broad大街大规模爆发霍乱,当时了解微生物理论的人很少,人们不清楚霍乱传播途径,而“瘴气传播理论”是当时的主导理论;lJohn Snow对这种理论表示了怀疑,于1849年发表了关于霍乱传播理论的论文,本图即其主要依据图表的力量图表的力量这幅图形揭示了一个重要现象,就是死亡发生地都在街道中部一处水源(水井)周围,市内其它水源周围极少发现死者。进一步调查他发现这些死者都饮用过这里的井水143
4、.1 数据预处理数据预处理数据的预处理数据的预处理数据审核检查数据中的错误数据筛选找出符合条件的数据数据排序升序和降序寻找数据的基本特征数据透视n按需要汇总数据的预处理数据的预处理数据审核数据审核原始数据原始数据 完整性审核n应调查的单位或个体是否有遗漏n所有的调查项目或变量是否填写齐全 准确性审核n数据是否真实反映实际情况,内容是否符合实际n数据是否有错误,计算是否正确等数据的审核数据的审核二手二手数据数据 适用性审核n弄清楚数据的来源、数据的口径以及有关的背景材料n确定数据是否符合自己分析研究的需要 时效性审核n尽可能使用最新的数据 确认是否有必要做进一步的加工整理!数据筛选数据筛选 当数
5、据中的错误不能予以纠正,或者有些数据不符合调查的要求而又无法弥补时,需要对数据进行筛选数据筛选的内容将某些不符合要求的数据或有明显错误的数据予以剔除将符合某种特定条件的数据筛选出来,而不符合特定条件的数据予以剔除用用ExcelExcel例例3.13.1进行数据筛选进行数据筛选 数据筛选数据筛选数据数据排序排序数据排序(Sort)按一定顺序将数据排列,以发现一些明显的特征或趋势,找到解决问题的线索排序有助于对数据检查纠错,以及为重新归类或分组等提供依据在某些场合,排序本身就是分析的目的之一排序可借助于计算机完成数据数据排序排序分类数据的排序字母型数据,排序有升序降序之分,但习惯上用升序汉字型数据
6、,可按汉字的首位拼音字母排列,也可按笔画排序,其中也有笔画多少的升序降序之分数值型数据的排序n递增排序:设一组数据为x1,x2,xn,递增排序后可表示为:x(1)x(2)x(2)x(n)数据透视数据透视表表数据透视表(pivot table )以从复杂的数据中提取有用的信息可以对数据表的重要信息按使用者的习惯或分析要求进行汇总和作图形成一个符合需要的交叉表(列联表)在利用数据透视表时,数据源表中的首行必须有列标题表3.2233.2 品质数据的整理与展示品质数据的整理与展示数据的整理与数据的整理与显示显示n明确面对的数据类型。不同类型的数据,采取不同的处理方式和方法n对分类数据和顺序数据主要是作
7、分类整理n对数值型数据则主要是作分组整理n适合于低层次数据的整理和显示方法也适合于高层次的数据;但适合于高层次数据的整理和显示方法并不适合于低层次的数据分类数据的整理分类数据的整理n列出各类别n计算各列的频数n制作频数分布表n用图形显示数据分类数据的整理分类数据的整理n频数频数(frequency) :落在各类别中的数据个数n比率比率(proportion) :某一类别数据个数占全部数据个数的比值n百分比百分比(percentage) :将对比的基数作为100而计算的比值n比例比例(ratio) :不同类别数值个数的比值分类数据整理分类数据整理频数分布频数分布表表例3.3 一家市场调查公司为研
8、究不同品牌饮料的市场占有率,对随机抽取的一家超市进行了调查。调查员在某天对50名顾客购买饮料的品牌进行了记录,如果一个顾客购买某一品牌的饮料,就将这一饮料的品牌名字记录一次 。右边就是记录的原始数据分类数据的图示分类数据的图示BarBar图图n用宽度相同的条形的高度或长短来表示各类别数据的图形n有单式条形图、复式条形图等形式n主要用于反映分类数据的频数分布n绘制时,各类别可以放在纵轴,称为条形条形图图,也可以放在横轴,称为柱形图柱形图290246810果汁矿泉水绿茶其他碳酸饮料男女0246810121416果汁矿泉水绿茶其他碳酸饮料女男0246810121416果汁矿泉水绿茶其他碳酸饮料帕累托
9、图帕累托图30频数汇总n罪犯的例子改造方式无新罪新罪总计监狱221840文学课32638总计542478例析例析例析例析新罪无新罪6050403020100是是否否犯犯新新罪罪计计数数改造方式文学课监狱403020100新罪无新罪Bar图马赛克图马赛克图n总统选票 分类数据的图示分类数据的图示饼图饼图n也称圆形图,是用圆形及圆内扇形的角度来表示数值大小的图形n主要用于表示样本或总体中各组成部分所占的比例,用于研究结构性问题n绘制圆形图时,样本或总体中各部分所占的百分比用圆内的各个扇形角度表示,这些扇形的中心角度,按各部分数据百分比乘以3600确定顺序数据的整理与图示顺序数据的整理与图示碳酸饮料
10、, 15, 30%绿茶, 11, 22%矿泉水, 10, 20%其他, 8, 16%果汁, 6, 12%顺序数据的整理顺序数据的整理(可计算的统计量可计算的统计量)n对 分 类 数 据 和 顺 序 数 据 主累 积 频 数累 积 频 数(cumulative frequencies):各类别频数的逐级累加n累积频率累积频率(cumulative percentages):各类别频率(百分比)的逐级累加顺序数据的频数分布表顺序数据的频数分布表在一项城市住房问题的研究中,研究人员在甲乙两个城市各抽样调查300户,其中的一个问题是:“您对您家庭目前的住房状况是否满意?” 1 非 常 不满意;2不满意
11、;3一般;4满意;5非常满意。 回答类别回答类别甲城市甲城市户数户数(户户)百分比百分比(%)向上累积向上累积 向下累积向下累积 户数户数(户户)百分比百分比(%)户数户数(户户)百分比百分比(%) 非常不满意非常不满意 不满意不满意 一般一般 满意满意 非常满意非常满意 24108 93 45 30 836311510 24132225270300 8.0 44.0 75.0 90.0100.0300276168 75 30100.092562510合计合计300100.0顺序数据的频数分布表顺序数据的频数分布表回答类别回答类别乙城市乙城市户数户数(户户)百分比百分比(%)向上累积向上累积
12、向下累积向下累积 户数户数(户户)百分比百分比(%)户数户数(户户)百分比百分比(%) 非常不满意非常不满意 不满意不满意 一般一般 满意满意 非常满意非常满意2199786438 7.033.026.021.312.7 21120198262300 7.0 40.0 66.0 87.3100.0300279180102 38100.0 93.0 60.0 34.0 12.7合计合计300100.0顺序数据的图示顺序数据的图示累计频数分布图累计频数分布图243001322252700100200300400 非常不满意 不满意 一般 满意 非常满意累积户数(户)(a)向上累积向上累积27616
13、830300750100200300400 非常不满意 不满意 一般 满意 非常满意累积户数(户)(b)向下累积向下累积环形图环形图n环形图中间有一个“空洞”,样本或总体中的每一部分数据用环中的一段表示n与饼图类似,但又有区别 饼图只能显示一个总体各部分所占的比例, 环形图则可以同时绘制多个样本或总体的数据系列,每一个样本或总体的数据系列为一个环n用于结构比较研究 n用于展示分类和顺序数据环形图环形图 8%36%31%15%7%33%26%21%13%10% 非常不满意 不满意 一般 满意 非常满意 甲乙两城市家庭对住房状况的评价甲乙两城市家庭对住房状况的评价423.3 数值型数据的整理与展示
14、数值型数据的整理与展示数据分组数据分组n将变量值的一个区间作为一组n适合于连续变量n适合于变量值较多的情况n需要遵循“不重不漏”的原则n可采用等距分组,也可采用不等距分组组距分组组距分组n确定组数:组数的确定应以能够显示数据的分布特征和规律为目的。在实际分组时,组数一般为5K 15n确定组距:组距(Class Width)是一个组的上限与下限之差,可根据全部数据的最大值和最小值及所分的组数来确定,即 组距组距( 最大值最大值 - 最小值最小值) 组数组数n统计出各组的频数并整理成频数分布表 组距分组组距分组n确定组距:组距(下限下限(lower limit) :一个组的最小值n上限上限(upp
15、er limit) :一个组的最大值n 组距组距(class width) :上限与下限之差n 组中值组中值(class midpoint) :下限与上限之间的中点值下限值下限值+上限值上限值2组中值组中值 =频数分布表的编制频数分布表的编制【 例例 】 某 电脑 公 司 连 续个 月 各 天 的销售量数据(单位:台)。试 对 数 据 进行分组等距分组表等距分组表(上下组限重叠上下组限重叠)等距分组表等距分组表(上下组限间断上下组限间断)等距分组表等距分组表(使用开口组使用开口组)数值型数据的图示数值型数据的图示分组数据直方图和折线图分组数据分组数据直方图直方图n用矩形的宽度和高度来表示频数分
16、布n本质上是用矩形的面积面积来表示频数分布n在直角坐标中,用横轴表示数据分组,纵轴表示频数或频率,各组与相应的频数就形成了一个矩形,即直方图分组数据的图示分组数据的图示我一眼就看出来了,销售量在170180之间的天数最多!频数分布的类型频数分布的类型分组数据分组数据直方图直方图(直方图与条形图的区别直方图与条形图的区别)n条形图是用条形的长度(横置时)表示各类别频数的多少,其宽度(表示类别)则是固定的n直方图是用面积表示各组频数的多少,矩形的高度表示每一组的频数或百分比,宽度则表示各组的组距,其高度与宽度均有意义n直方图的各矩形通常是连续排列,条形图则是分开排列n条形图主要用于展示分类数据,直方图则主要用于展示数值型数据数值型数据的图示数值型数据的图示未未分组数据分组数据茎叶图和箱线图茎叶图和箱线图未分组数据未分组数据茎叶图茎叶图n用于显示未分组的原始数据的分布n由“茎”和“叶”两部分构成,其图形是由数字组成的n以该组数据的高位数值作树茎,低位数字作树叶n树叶上只保留最后一位数字n茎叶图类似于横置的直方图,但又有区别未分组数据未分组数据茎叶图茎叶图未分组数据未分组数据箱线图箱线图n用于