2025年大學統(tǒng)計學期末考試：統(tǒng)計學數(shù)據(jù)可視化實戰(zhàn)與解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.在進行探索性數(shù)據(jù)分析（EDA）時，以下哪項通常不是可視化探索的首要步驟？A.繪制箱線圖以觀察數(shù)據(jù)分布和離群點B.計算所有變量之間的相關(guān)系數(shù)矩陣C.為每個變量繪制密度圖以了解其分布形態(tài)D.立即使用復雜的交互式圖表進行深入挖掘2.對于展示不同類別數(shù)據(jù)的數(shù)量或頻率比較，以下哪種圖表類型通常最為合適？A.散點圖B.折線圖C.箱線圖D.柱狀圖或餅圖3.在使用ggplot2包繪制散點圖時，用于映射變量到坐標軸（x,y）和顏色（color）、形狀（shape）等美學屬性的基本函數(shù)是？A.`summary()`B.`ggplot()`C.`geom_point()`D.`aes()`4.當需要展示數(shù)據(jù)隨時間變化的趨勢，并且希望清晰地顯示各個時間點的數(shù)值時，以下哪種圖表類型是最佳選擇？A.箱線圖B.散點圖C.餅圖D.折線圖5.以下哪項原則是有效數(shù)據(jù)可視化的關(guān)鍵，旨在確保圖表能夠準確無誤地傳達數(shù)據(jù)信息？A.使用鮮艷的色彩吸引眼球B.避免誤導性尺度（如截斷的y軸）C.盡可能增加圖表中的數(shù)據(jù)點密度D.使用與數(shù)據(jù)無關(guān)的復雜裝飾元素6.對于包含大量類別（例如，超過10個）的分類變量，在展示其分布時，使用哪種圖表類型可能比餅圖更清晰有效？A.散點圖B.熱力圖C.堆疊柱狀圖或分組柱狀圖D.面積圖7.在數(shù)據(jù)可視化中，"數(shù)據(jù)密度"是指？A.圖表背景的顏色深淺B.單位面積內(nèi)包含的數(shù)據(jù)點數(shù)量C.坐標軸的刻度間隔大小D.圖表標題的字體大小8.當需要同時展示兩個連續(xù)變量的關(guān)系以及第三個分類變量的影響時，以下哪種圖表類型特別有效？A.散點圖B.箱線圖C.小提琴圖D.矩陣散點圖（或加入顏色的散點圖）9.在使用Python的Matplotlib或Seaborn庫進行可視化時，哪個庫通常提供更高級的接口和更美觀的默認樣式？A.MatplotlibB.SeabornC.PandasD.NumPy10.繪制地圖以展示地理空間數(shù)據(jù)分布特征的圖表類型被稱為？A.地圖圖（ChoroplethMap）B.散點圖（在地圖上）C.熱力圖（在地圖上）D.地理信息圖（GeographicInformationChart）二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填入橫線上）1.繪制箱線圖時，箱體的上下邊緣分別代表數(shù)據(jù)的_______和_______分位數(shù)。2.在選擇合適的可視化圖表時，需要考慮數(shù)據(jù)的_______（類型）和要傳達的_______。3.使用ggplot2的`geom_histogram()`函數(shù)可以繪制_______圖，用于展示連續(xù)變量的分布頻率。4.為了避免對數(shù)據(jù)的錯誤解讀，可視化時應當注意_______尺度，尤其是_______軸。5.對于展示數(shù)據(jù)點之間是否存在線性關(guān)系及其強度，最常用的可視化方法是_______。6.在Python中，通過調(diào)用`plt.figure()`可以創(chuàng)建一個新的繪圖_______。7.使用顏色在可視化中可以用來表示_______、_______或_______等信息。8.如果一個散點圖顯示數(shù)據(jù)點呈現(xiàn)明顯的線性趨勢，且沒有明顯的離群點，這可能暗示兩個變量之間存在_______。9.對于分類變量的數(shù)值型結(jié)果（如不同群體的平均分），可以使用_______圖或_______圖進行比較。10.確?？梢暬逦锥幕疽笾皇潜３謭D表的_______，避免無關(guān)信息的干擾。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述在進行數(shù)據(jù)可視化之前，進行數(shù)據(jù)清洗和整理的重要性。請列舉至少三種常見的數(shù)據(jù)清洗或整理任務。2.比較“折線圖”和“柱狀圖”的適用場景。在什么情況下選擇其中一種比另一種更合適？3.解釋“相關(guān)性”與“因果性”在數(shù)據(jù)分析和可視化解讀中的區(qū)別。為什么僅僅依賴可視化展示相關(guān)性是不夠的？四、分析與應用題（共45分）1.（15分）假設(shè)你是一名市場分析師，收集了某電商平臺過去12個月不同品牌手機的銷售數(shù)據(jù)（單位：萬臺）。數(shù)據(jù)大致趨勢顯示，某新興品牌銷量增長迅速，而傳統(tǒng)品牌A的銷量相對穩(wěn)定，品牌B的銷量則有波動。請描述你會選擇哪些圖表類型來可視化這些數(shù)據(jù)，并簡要說明選擇理由。如果你需要進一步分析不同品牌銷量隨月份變化的趨勢，并希望突出顯示新興品牌銷量最高和最低的月份，你會如何調(diào)整你的可視化方案？（無需繪制圖表，只需描述圖表類型、要素和調(diào)整思路）2.（15分）假設(shè)你正在分析一家在線教育平臺用戶的行為數(shù)據(jù)。你繪制了一個用戶注冊時間（按星期幾分類）與用戶首次登錄間隔時間（天）的散點圖。你觀察到：1）散點圖中點的分布大致呈橢圓形，且似乎存在一條輕微的正相關(guān)趨勢線；2）大部分點集中在間隔時間較短的區(qū)域（例如，0-10天）；3）在周三和周日注冊的用戶中，首次登錄間隔時間相對較長，且點更分散。請基于這個散點圖，寫出三條可能的分析結(jié)論或發(fā)現(xiàn)，并簡要解釋你的推斷依據(jù)（即為什么從散點圖的觀察可以得出這樣的結(jié)論）。3.（15分）假設(shè)你正在比較兩個不同廣告渠道（渠道A和渠道B）帶來的新用戶轉(zhuǎn)化率。你準備了以下兩種可視化方案：*方案一：繪制一個分組柱狀圖，每個組的柱子代表一個渠道，柱子內(nèi)部按轉(zhuǎn)化率高低排序，展示不同轉(zhuǎn)化等級的用戶數(shù)量分布。*方案二：繪制一個堆疊柱狀圖，每個渠道的柱子堆疊表示總用戶數(shù)，不同顏色區(qū)分高、中、低轉(zhuǎn)化率用戶，并標注各部分占比。請分析這兩種方案的優(yōu)缺點，并說明在什么場景下哪種方案可能更適用于展示這兩個渠道在用戶轉(zhuǎn)化方面的差異？為什么？試卷答案一、選擇題1.D2.D3.D4.D5.B6.C7.B8.D9.B10.A二、填空題1.第25,第752.類型,目標3.直方4.坐標軸,Y5.散點圖6.圖形對象（或Figure）7.變量,類別,數(shù)值8.正相關(guān)關(guān)系9.柱狀,箱線10.簡潔性三、簡答題1.數(shù)據(jù)清洗和整理對于可視化至關(guān)重要，因為原始數(shù)據(jù)往往包含錯誤、缺失或不一致的信息，直接可視化可能導致結(jié)果誤導或無法解讀。常見的數(shù)據(jù)清洗任務包括：處理缺失值（刪除或填充）、處理異常值（識別和處理）、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、去除重復值、統(tǒng)一格式等。整理任務包括：數(shù)據(jù)透視、變量變換（如創(chuàng)建新變量、對數(shù)變換）、數(shù)據(jù)聚合等。這些步驟確保輸入可視化的數(shù)據(jù)是干凈、一致且適合分析的。2.折線圖主要用于展示數(shù)據(jù)隨時間或其他連續(xù)變量的變化趨勢。它適合顯示連續(xù)時間序列數(shù)據(jù)，或者當一個變量的變化是另一個連續(xù)變量的函數(shù)時。柱狀圖（BarChart）則更適合比較不同類別之間的數(shù)值大小。它通過柱子的高度來表示各類別的數(shù)量、頻率、平均值或其他度量。因此，當需要展示和比較不同獨立類別的數(shù)據(jù)時（如不同產(chǎn)品的銷售額、不同地區(qū)的用戶數(shù)），柱狀圖更合適。當需要展示數(shù)據(jù)隨某個連續(xù)變量（如時間、溫度）的變化趨勢時，折線圖更合適。如果數(shù)據(jù)是離散的類別且需要排序展示，柱狀圖也優(yōu)于折線圖。3.相關(guān)性指的是兩個變量之間是否存在統(tǒng)計上的關(guān)聯(lián)性或相互依賴關(guān)系，通常用相關(guān)系數(shù)（如皮爾遜系數(shù)）來衡量。因果性則指的是一個變量的變化直接導致另一個變量的變化，即存在引起與被引起的關(guān)系。相關(guān)性不等于因果性?？梢暬梢郧逦卣故緝蓚€變量之間的相關(guān)性強度和方向（正相關(guān)、負相關(guān)或無相關(guān)），但不能直接證明因果關(guān)系。原因在于，可能存在第三個未觀察到的變量同時影響了這兩個變量（混淆變量），或者相關(guān)關(guān)系是偶然的、雙向的（一個影響另一個，或兩者相互影響），或者僅僅是時間上的巧合。因此，僅憑可視化展示相關(guān)性是不夠的，還需要結(jié)合領(lǐng)域知識、實驗設(shè)計或更深入的分析方法來探究潛在的因果關(guān)系。四、分析與應用題1.我會選擇折線圖來可視化不同品牌銷量隨月份變化的趨勢。選擇理由：折線圖能夠清晰地展示銷量隨時間（月份）的連續(xù)變化趨勢。對于比較多個品牌，可以使用多條折線，方便直觀地比較它們各自的走勢、增長率、波動性以及品牌間的相對位置關(guān)系。為了突出顯示新興品牌銷量最高和最低的月份，可以在折線圖中對新興品牌的數(shù)據(jù)點進行特殊標記（例如，使用不同的形狀或顏色突出顯示），并在圖例中明確說明。同時，可以在圖表的x軸或y軸上特別標注出這些月份或銷量數(shù)值，或者使用數(shù)據(jù)標簽直接標示出最高和最低點的具體月份和銷量值。如果需要，可以在圖表中添加參考線（水平線或垂直線）來標示這些峰值和谷值。2.基于散點圖的觀察，可能的分析結(jié)論或發(fā)現(xiàn)如下：*用戶首次登錄間隔時間與注冊時間（星期幾）可能存在輕微的正相關(guān)關(guān)系，即注冊時間越晚（例如，周末），首次登錄間隔時間可能相對越長。推斷依據(jù)：散點圖呈橢圓形且存在輕微上升趨勢，暗示隨著注冊時間推移，首次登錄間隔有變長的趨勢。*大部分用戶傾向于在注冊后較短時間內(nèi)（0-10天）登錄，表明平臺可能有較好的用戶留存或引導機制，或者用戶決策相對迅速。推斷依據(jù)：大部分點集中在間隔時間較短的區(qū)域。*周三和周日的注冊用戶中，首次登錄行為不如工作日用戶活躍或及時，可能因為周末注冊用戶有更長的休閑時間但登錄意愿較低，或者工作日注冊用戶有更強的時間緊迫感或使用需求。推斷依據(jù)：周三和周日注冊的點分布更分散，且間隔時間相對較長。3.兩種方案的優(yōu)缺點及適用場景分析：*方案一（分組柱狀圖）：*優(yōu)點：清晰地區(qū)分不同渠道；便于直接比較每個渠道內(nèi)部不同轉(zhuǎn)化等級用戶的具體數(shù)量和排序。*缺點：如果轉(zhuǎn)化等級劃分過多，柱子會變得擁擠，難以比較不同渠道內(nèi)部各轉(zhuǎn)化等級的占比；比較不同渠道的總用戶數(shù)或總轉(zhuǎn)化數(shù)不夠直觀。*適用場景：當重點是比較各渠道在不同轉(zhuǎn)化等級上的用戶數(shù)量分布差異，或者需要查看哪個渠道在哪個轉(zhuǎn)化層次上表現(xiàn)更好時。*方案二（堆疊柱狀圖）：*優(yōu)點：直觀地展示每個渠道的總用戶數(shù)，以及各轉(zhuǎn)化等級用戶在總用戶中的占比；便于比較不同渠道在整體轉(zhuǎn)化率和各轉(zhuǎn)化等級占比上的差異。*缺點：難以直接比較