数据可视化技术实例报告

目前数据可视化在为商务应用比较火，其实教育行业也有很多有价值的应用。 “未来的在数据可视化会更加强大，在于其能收集、分析、使用大量的数据。数据是对信息的记录，数据的激增意味着人类的记录范围、测量范围和分析范围在不断扩大，也意味着知识的边界在不断延伸。教育领域正在发生的这场，其深厚的技术背景就是由于信息技术的进步，人类收集、存贮、分析、使用数据的能力实现了巨大跨越”。

在教育行业中，通常要对某个学校或者对一个城市的教育水平进行评估，也可能对多个学校多个城市的教育水平进行比较。我们将要通过不同城市的不同学院，学生考试分数及学生餐饮情况等多个维度来制作仪表盘，通过分析，我们可以知道各城市在不同时期的教育水平状况。

二 数据

 网络调查问卷呢（下载），此次调查问卷共有全国10000份的10级大学生的数据，覆盖从哈尔滨理工大学到吉林大学近1000所大学，数据信息包括学校名称，学生的餐饮计划，学生编号，学生类型，教师编号，考试分数以及科目，学生所在的经度及纬度。将利用收集到的数据来进行分析。

学生所在城市包括北京、哈尔滨、长春、太原在内的数十个省会城市。调研时间横跨近半年，从2011年11月1日至2012年5月20日。餐饮计划设计早午餐。学生类型包括本科生与旁听生。主要调研科目是数学与阅读，学生分数波动较大。

三 视化技术

由于Tableau这款软件操作简单易学，而且功能强大，计算迅速，而且还兼具文字云，回归分析，时间序列等功能，而且有免费版本，我们小组决定使用Tableau来完成我们的设计。作为一款帮助使用者提升业务分析能力和业务洞察力的工具，能够根据不同的业务需求，选用不同的视图来更好的展现并分析数据，因此在制作每一份分析报表时，布局的设计，视觉编码，都显得极为重要。

1.制作“均分”列表视图

将我们的数据源导入到Tableau中，可以在Tableau的左侧维度看到相应指标。将“日期”，“分数”分别拖到Tableau中对应的行与列中，将日期格式设置为年/月，以观察各年各月的数据，“分数”方式改为计算平均值。颜色编码：将考试科目拖到菜单栏下的颜色中，用不同的颜色来区分不同的科目。布局：在智能显示中选择”线图“连续。为了让数据分布在图形的中间区域，在图中的y轴区域，编辑轴，设置y轴起点与终点。

隐藏：如果视图中出现1个null值，想去掉这个显示，右键点击，使用隐藏指示器，这样隐藏就掉了。如图1-1所示

图1-1 线图展示

分析：我们可以从图中看到三个科目的均分都在0.8附近浮动，数学从2011年11月份到哦2012年五月份都很均匀，根本不没有浮动，科学这个科目在2011年12月份有较大的浮动，而阅读分数普遍高于数学与科学，通过这个图，发现学生普遍喜欢阅读多与科学与数学。

2.考试成绩视图

设计这个视图主要目的时帮助查看不同老师教的学生各科成绩如何，并且用颜色加以明显区分。

（a）新建一个新的工作表

（b）将“教师编号“，”学生编号“拖至行，这种排列方式让我们看到不同编号老师所带学生的成绩。

（c）将分数拖至标记菜单栏中的文本中，计算平均值。选择突显表

（d）考试科目拖至列

（e）颜色编码：点击编辑颜色按钮后，单击色版，于下拉菜单中选择要用的颜色，并且设置颜色的区分间隔，我们选择六个颜色区分度，从左往右，不同颜色代表分值越大。如图1-2所示

图1-2 “考试分数”的编辑颜色

（f）使用“筛选器”：我们选择城市作为筛选的维度，来看不同城市的细节数据展现，将“城市”拖到筛选器栏中，也将“学校名称”，“教师编号”作为过滤器来使用。

（g）在“筛选器”中选择不同的城市，则将会在凸显表中，出现不同城市的数据。

3.制作“各维度比较”视图

使用“学校教育水平评估”的数据，通过制作“各纬度比较”视图来查看不同年级，参加不同学校餐饮计划的学生，在不同时期的课程分数。

（a）将日期及分数分别拖到对应的行与列中，将列中日期格式设置为年/月，以观察各年各月的数据，分数方式改为平均值。如图1-4所示：

    图1-3 初图

（b）多层筛选的实现：

在维度或度量的空白处，点击右键，在弹出的选项中选择创建参数，将参数命名为“比较选择”，将“年级”赋值为1，“考试状态”赋值为2，考试科目赋值为3.然后在维度和度量下面会新增名为参数的选项集。

（c）新建一个字段，

在维度的空白处，右键点击在弹出的选项中选择“创建计算字段“，并命名为比较，在公式中输入如下代码：

if[比较选择]=1THEN STR([年级])

elseif[比较选择]=2THEN [餐饮状态]

else [考试科目] end

目的时，当参数“比较选择“的值为1时，“比较”这个字段显示的是“年级”；当参数“参数比较”的值为2时，“比较”这个字段显示的时餐饮状态；否则显示的时考试科目。

（d）视觉编码：

将新建的“比较”拖至标记菜单栏中的颜色，用颜色区分不同的维度。同时把比较作为筛选器来使用，并且显示出来。那么，在参数“比较选择”当中，任选择一个难度，会显示相应维度的选项。例如选择“考试科目”，那么筛选器显示的时数字，科学及阅读。有选择的时年级的，显示的时10，11，12.

（e）各维度比较视图如图1-4所示：

图1-4 “维度比较”视图

如图中所示，我们通过多层筛选，能够更加快捷，更加方便地查看在时间维度上不同年级，不同餐饮状态以及选择不同科目的学生的考试分数，进而来分析影响教育水平的因素哪些影响程度大，哪些影响程度小。

（1）制作“城市地图”视图

a)新建一个工作表名为“城市地图”的工作表。

b)布局：

将latitude和Longitude分别放到对应的行与列上，工作区会自动生成一张这些经纬度所在位置的地图，这里地图初始情况只显示一个点，因为默认显示的时所有精度的平均值和纬度的平均值。将分数拖到标记栏下的“大小”中，以平均值展现，设置颜色以有更好的区分度；将学生拖到标记栏下的“大小”中，目的时通过学生个数多少，来衡量地图上图标大小。

c)创建层级：

在维度当中连续选择“城市”，“学院名称”，“教师编号”，“学生编号”，创建分层结构如图1-5所示

图1-5经纬度拖到列和行的提示

四 小组成员分工及计划安排

1.计划安排小组确定开发可视化目标及初步方案；选择、准备、试用开发相关开发技术、设计工具及其他有关开发工具。

2.学习开发小组及成员根据自己承担的任务利用各种途径（图书馆、因特网、书店、同学亲友等）进行针对性的学习并收集相关素材，包括精选、购置必要的书籍。

3.在组长的组织下，小组成员分别按照进度进行相应的开发工作。

4.在期末完成小组作品，并攥写报告和全班同学进行作品展示。

A主程序员（组长）：全面协调小组工作；组织小组内部讨论。负责整个项目开发工作、可视化作品需求分析、测试与调试和小组文档核查等工作。

1．开题(问题定义与可行性研究)小组报告 

2. 最终测试与调试小组报告，最终报告

3.课堂产品展示

B程序员：主要负责作品结构设计与相应的开发等工作

1.运行环境配置与作品展示小组报告。

2．数据分析设计小组报告，个人完成的带注释的模块清单。

3. 个人课程设计报告。

C设计员: 主要负责美工、设计与实现等工作。

1．著名同类可视化作品考察、分析小组报告。 

2．文字与素材、网页设计文档。

3. 完成个人设计报告。