2025年統(tǒng)計(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)期末考試——統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化原理與試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化的核心目標(biāo)之一是（）。A.美化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)B.增強(qiáng)數(shù)據(jù)保密性C.提高信息傳遞效率D.降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本2.在可視化編碼中，用于表示數(shù)據(jù)類(lèi)別信息的視覺(jué)元素通常是（）。A.顏色和位置B.大小和形狀C.顏色和紋理D.線條粗細(xì)和角度3.以下哪種圖表最適合展示不同組別連續(xù)型數(shù)據(jù)的分布情況？（）A.餅圖B.柱狀圖C.散點(diǎn)圖D.箱線圖4.折線圖主要用于展示（）。A.不同類(lèi)別數(shù)據(jù)的數(shù)量比較B.數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的空間分布C.數(shù)據(jù)隨時(shí)間或其他有序類(lèi)別變化的趨勢(shì)D.數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度5.對(duì)于兩個(gè)連續(xù)型變量之間的相關(guān)性探索，以下圖表較為常用的是（）。A.餅圖B.散點(diǎn)圖C.餅圖與條形圖組合D.箱線圖與熱力圖組合6.在設(shè)計(jì)可視化時(shí)，使用過(guò)多顏色可能導(dǎo)致（）。A.視覺(jué)混亂，信息傳遞效率降低B.視覺(jué)舒適度增加C.數(shù)據(jù)安全性提高D.圖表更易于理解7.熱力圖（Heatmap）主要適用于展示（）。A.時(shí)間序列數(shù)據(jù)B.地理空間數(shù)據(jù)C.數(shù)據(jù)矩陣，其中單元格顏色表示數(shù)值大小D.類(lèi)別數(shù)據(jù)的頻率分布8.交互式可視化相比靜態(tài)可視化的主要優(yōu)勢(shì)在于（）。A.圖表本身更美觀B.允許用戶主動(dòng)探索數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隱藏模式C.生成速度更快D.更易于打印分享9.統(tǒng)計(jì)圖表中的坐標(biāo)軸如果沒(méi)有按數(shù)值大小均勻刻度，則屬于（）。A.合理設(shè)計(jì)B.視覺(jué)陷阱（VisualTrap）C.必要的藝術(shù)處理D.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換10.對(duì)一個(gè)可視化作品進(jìn)行評(píng)估時(shí)，以下哪個(gè)方面不屬于“有效性”（Effectiveness）的考察范疇？（）A.圖表類(lèi)型選擇是否恰當(dāng)B.視覺(jué)編碼是否清晰傳達(dá)了核心信息C.圖表的顏色搭配是否美觀D.圖表是否具有足夠的視覺(jué)沖擊力二、填空題1.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為_(kāi)__、___或___的形式，以幫助人們理解數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)模式和傳達(dá)信息。2.根據(jù)視覺(jué)變量的性質(zhì)，可視化編碼主要涉及顏色、___、大小、形狀、位置和___六個(gè)基本維度。3.在使用柱狀圖或條形圖時(shí)，通常用___表示類(lèi)別，用___表示數(shù)值大小。4.散點(diǎn)圖主要用于展示兩個(gè)___變量之間的關(guān)系，并可以借助___來(lái)表示第三個(gè)變量。5.箱線圖通過(guò)五個(gè)統(tǒng)計(jì)量（最小值、下四分位數(shù)、中位數(shù)、上四分位數(shù)、最大值）來(lái)概括數(shù)據(jù)的___、___、___和離散程度。6.為了確?？梢暬臏?zhǔn)確性和避免誤導(dǎo)，必須遵循一些基本原則，如______原則（最小化冗余）、______原則（明確視覺(jué)編碼含義）和______原則（保持一致性）。7.對(duì)于分類(lèi)數(shù)據(jù)，可以使用___編碼顏色來(lái)表示不同的類(lèi)別，但要注意顏色的數(shù)量不宜過(guò)多，并避免使用可能引起歧義或偏見(jiàn)的顏色組合。三、名詞解釋1.變量編碼(VariableEncoding)2.信息傳遞效率(InformationTransferEfficiency)3.數(shù)據(jù)密度圖(DataDensityPlot)4.協(xié)方差圖(CovariancePlot)5.視覺(jué)通道(VisualChannel)四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述選擇合適的統(tǒng)計(jì)圖表類(lèi)型時(shí)需要考慮的主要因素。2.解釋什么是視覺(jué)通道的容量限制，并舉例說(shuō)明如何在可視化設(shè)計(jì)中克服它。3.簡(jiǎn)述在設(shè)計(jì)交互式可視化時(shí)應(yīng)該注意的關(guān)鍵點(diǎn)。4.為什么說(shuō)“圖表是謊言”？在制作和解讀可視化時(shí)應(yīng)該如何保持客觀和準(zhǔn)確？五、綜合應(yīng)用題假設(shè)你獲得一份關(guān)于某城市不同區(qū)域房?jī)r(jià)（連續(xù)變量）和房屋年齡（離散變量，以年為單位）的數(shù)據(jù)。請(qǐng)描述你會(huì)選擇哪些類(lèi)型的圖表來(lái)探索這份數(shù)據(jù)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明每個(gè)圖表的目的和分析重點(diǎn)。對(duì)于房?jī)r(jià)和房屋年齡這兩個(gè)變量，你會(huì)選擇哪種圖表來(lái)初步探究它們之間可能存在的關(guān)系？請(qǐng)解釋理由。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.C5.B6.A7.C8.B9.B10.D二、填空題1.圖形，圖像，文字2.線條，紋理3.橫軸（或類(lèi)別），縱軸（或數(shù)值）4.連續(xù)，顏色（或符號(hào)形狀/大小）5.中心位置，離散程度（或分布范圍），形狀（或分布形態(tài)）6.簡(jiǎn)潔性，清晰性7.顏色三、名詞解釋1.變量編碼：指的是利用視覺(jué)通道（如顏色、形狀、大小、位置等）將數(shù)據(jù)的屬性（如類(lèi)別、數(shù)值大小、順序、方向、關(guān)系等）進(jìn)行映射和表示的過(guò)程。2.信息傳遞效率：指的是通過(guò)可視化圖表在單位時(shí)間內(nèi)有效傳達(dá)信息的程度，即觀眾理解圖表所傳達(dá)數(shù)據(jù)含義的難易和速度。高效率意味著清晰、準(zhǔn)確、快速地傳遞核心信息。3.數(shù)據(jù)密度圖：一類(lèi)用于可視化在二維空間中數(shù)據(jù)點(diǎn)分布密集程度的圖表，通常使用顏色深淺或像素密度來(lái)表示某區(qū)域數(shù)據(jù)點(diǎn)的集中程度。4.協(xié)方差圖：通常指用于展示兩個(gè)連續(xù)變量之間關(guān)系的一種可視化方法，常通過(guò)散點(diǎn)圖實(shí)現(xiàn)，點(diǎn)的位置表示兩個(gè)變量的取值組合，顏色或大小等可以進(jìn)一步表示第三個(gè)變量或觀測(cè)值的權(quán)重。5.視覺(jué)通道：指人眼感知視覺(jué)信息的途徑，在可視化中主要指計(jì)算機(jī)屏幕上用于編碼信息的元素，如顏色、形狀、線條粗細(xì)、方向、位置、紋理等。四、簡(jiǎn)答題1.選擇合適的統(tǒng)計(jì)圖表類(lèi)型時(shí)需要考慮的主要因素：*數(shù)據(jù)的類(lèi)型：是分類(lèi)數(shù)據(jù)、順序數(shù)據(jù)、離散數(shù)值數(shù)據(jù)還是連續(xù)數(shù)值數(shù)據(jù)？不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)適合不同的圖表。*分析的目標(biāo)：想要展示數(shù)據(jù)的分布情況？比較不同組別？展示隨時(shí)間的變化趨勢(shì)？還是探究變量之間的關(guān)系？*變量的數(shù)量：是單個(gè)變量？?jī)蓚€(gè)變量？還是多個(gè)變量？*受眾群體：觀眾的統(tǒng)計(jì)學(xué)背景和專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平如何？圖表需要多直觀易懂？*可視化工具的限制：所使用的軟件或庫(kù)支持哪些圖表類(lèi)型？2.視覺(jué)通道的容量限制：指的是人眼能夠同時(shí)有效處理和區(qū)分的視覺(jué)信息量是有限的。常見(jiàn)的限制包括對(duì)顏色數(shù)量的區(qū)分能力（通常不超過(guò)7±2個(gè)）、對(duì)復(fù)雜空間布局的解析能力等。在可視化設(shè)計(jì)中克服它的方法：*減少不必要的信息：遵循簡(jiǎn)潔性原則，去除冗余元素。*合理使用視覺(jué)通道：選擇信息承載能力強(qiáng)的通道（如位置優(yōu)于顏色）來(lái)表示關(guān)鍵信息。*明確視覺(jué)編碼含義：避免使用模棱兩可的視覺(jué)編碼。*提供圖例和注釋?zhuān)簬椭^眾理解和解讀復(fù)雜圖表。*分層展示信息：對(duì)于多變量數(shù)據(jù)，可以采用交互式設(shè)計(jì)或分步展示。3.在設(shè)計(jì)交互式可視化時(shí)應(yīng)該注意的關(guān)鍵點(diǎn)：*明確交互目的：交互設(shè)計(jì)應(yīng)服務(wù)于數(shù)據(jù)分析的目標(biāo)，幫助用戶探索數(shù)據(jù)，而非單純追求炫酷效果。*提供清晰的反饋：用戶操作后，系統(tǒng)應(yīng)提供及時(shí)、明確、易于理解的反饋（如高亮顯示、更新統(tǒng)計(jì)量、彈出提示信息）。*設(shè)計(jì)直觀的操作方式：交互操作應(yīng)簡(jiǎn)單、符合用戶習(xí)慣，降低學(xué)習(xí)成本。*避免信息過(guò)載：在展示交互結(jié)果時(shí)，應(yīng)避免同時(shí)呈現(xiàn)過(guò)多不相關(guān)或難以理解的信息。*優(yōu)化性能：確保交互響應(yīng)迅速，尤其是在處理大數(shù)據(jù)集時(shí)。*考慮用戶引導(dǎo)：對(duì)于復(fù)雜交互，可以提供引導(dǎo)或教程。4.為什么說(shuō)“圖表是謊言”？這句話并非指圖表本身是故意撒謊，而是強(qiáng)調(diào)可視化具有強(qiáng)大的信息表達(dá)能力，既可以清晰地揭示數(shù)據(jù)中的真相，也可能通過(guò)不恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)、選擇性的呈現(xiàn)或?qū)σ曈X(jué)感知的利用來(lái)扭曲、誤導(dǎo)甚至隱藏?cái)?shù)據(jù)事實(shí)，從而產(chǎn)生“視覺(jué)陷阱”，導(dǎo)致觀眾得出錯(cuò)誤的結(jié)論。因此，制作和解讀可視化都需要保持警惕。在制作和解讀可視化時(shí)應(yīng)該如何保持客觀和準(zhǔn)確？*制作時(shí)：*基于事實(shí)：確保數(shù)據(jù)來(lái)源可靠，圖表精確反映數(shù)據(jù)。*選擇恰當(dāng)?shù)膱D表類(lèi)型和視覺(jué)編碼：遵循可視化原則，避免使用會(huì)引起誤解的設(shè)計(jì)（如斷條圖、不均勻刻度軸等）。*清晰透明：標(biāo)題、坐標(biāo)軸、圖例、數(shù)據(jù)來(lái)源等標(biāo)識(shí)應(yīng)完整準(zhǔn)確。如有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或篩選，需說(shuō)明。*避免引導(dǎo)性表達(dá)：標(biāo)題和文字描述應(yīng)客觀中立。*解讀時(shí)：*審視圖表元素：仔細(xì)檢查坐標(biāo)軸范圍和刻度、圖例含義、數(shù)據(jù)來(lái)源、是否有異常設(shè)計(jì)。*理解可視化目標(biāo)：思考制作者想要傳達(dá)什么信息？是否存在選擇性呈現(xiàn)？*結(jié)合原始數(shù)據(jù)：如有可能，核對(duì)原始數(shù)據(jù)或進(jìn)行更深入的分析。*批判性思考：警惕視覺(jué)陷阱，思考是否存在其他可能的解釋。五、綜合應(yīng)用題選擇圖表及目的分析：1.房?jī)r(jià)分布圖：使用直方圖或箱線圖來(lái)展示房?jī)r(jià)的分布情況，分析其中心位置（均值、中位數(shù)）、離散程度（范圍、四分位距）和形狀（對(duì)稱(chēng)性、偏態(tài)）。2.房屋年齡分布圖：使用柱狀圖或條形圖（如果年齡分組）來(lái)展示不同年齡段房屋的數(shù)量或比例，分析房屋年齡的整體構(gòu)成。3.房?jī)r(jià)與房屋年齡關(guān)系圖：使用散點(diǎn)圖來(lái)探究房?jī)r(jià)與房屋年齡之間的關(guān)系。點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示房屋年齡，縱坐標(biāo)