數據可視化這種新的視覺表達形式是信息社會蓬勃發展的產物,它為人類理解數據、發現數據的內在規律提供了重要手段。復雜的數據可視化位于計算機科學、藝術學和管理學的交叉領域,蘊藏著無限可能性。
本書編者為信息管理與信息系統、大數據管理與應用專業學生講授數據可視化課程,要求學生以業務問題為起點,以可視化的手段分析和展現數據,鍛煉學生對數據的敏感性和利用數據進行決策的能力。但是在為課程選擇教材時,往往比較困難,當前許多數據可視化教材,要么是專注于數據可視化的計算機技術實現,要么是專注于數據可視化圖形的藝術展現,而且展現的實例并不完全契合管理類專業學生的需要。適合管理類學生的數據可視化教材不僅要能傳授知識,還要能培養學生結合實際業務需求完成數據可視化任務的能力。這促使編者從管理類學生需求的角度出發,進行本書的設計與編著。
本書主要分為三部分。
第一部分: 理論篇(第1章至第4章),共4章,講述了數據可視化的理論知識,包括數據可視化概述、數據可視化理論、數據可視化過程和數據可視化工具。
第二部分: 方法篇(第5章至第10章),共6章,闡述了不同類型數據可視化的構造步驟、圖形元素以及具體實例,包括結構化數據、關系型數據、文本數據、多媒體數據、時變型數據和空間型數據。
第三部分: 應用篇(第11章至第15章),共5章,結合管理類專業主要應用方向進行案例的介紹,通過具體案例,闡述了數據可視化如何應用在聚類分析、預測、評價、關聯性分析、狀態監控等場景中,以及數據可視化的分析、設計和實現的過程。
本書能夠幫助讀者由淺入深地學習數據可視化,掌握數據可視化的基本理論與方法,也能夠幫助管理類專業的讀者應用可視化理論、方法和工具解決業務問題。
本書所面向的讀者主要為大數據管理與應用、信息管理與信息系統等管理類專業本科生以及低年級研究生。此外,書中由淺入深的理論講解和具體的應用實例,也適合讀者自學使用。
本書幾乎所有的圖都是用Python繪制,原因在于Python語言的簡單直觀且強大的程序庫。盡管如此,讀者也可以選擇用其他可視化工具予以實現,本書的第4章也介紹了目前常用的數據可視化工具和語言。
本書由王念新提出詳細的編寫大綱,王念新和尹雋擔任主編,劉鵬、李正華、賈昱和楊玉雪擔任副主編,胡皓和李清香參與了第7章至第10章的編寫工作,大部分章節是共同合作完成的。本書由王念新教授負責統稿工作。
本書的章節結構雖然經過精心設計、多次調整,但由于篇幅有限,無法涵蓋過多的內容,因此可能無法滿足讀者的部分需求。
由于編者水平有限,加上時間倉促,疏漏之處在所難免,衷心希望廣大讀者批評指正。
編者
2023年1月于寧波
王念新,江蘇科技大學教授、博士生導師,江蘇高校青藍工程優秀教學團隊大數據管理與應用教學團隊負責人,中國系統工程學會理事,信息系統協會中國分會常務理事,管理科學與工程學會理事,中國信息經濟學會理事,Information Technology and People高級編輯,Internet Research編委。主要從事數字化轉型、數字化戰略、數字化平臺等方面的研究工作,主持或主持完成國家自然科學基金項目5項。在ISR、POM、JMIS、JAIS和《管理科學學報》等學術刊物發表或者被錄用論文80余篇。
尹雋,江蘇科技大學副教授、碩士生導師。研究領域包括信息系統復雜性、信息系統用戶行為、游戲化信息系統和數據可視化。在《管理工程學報》《系統工程理論與實踐》《管理科學》《管理評論》等學術刊物發表論文20余篇。參與國家自然科學基金重點項目、國家科技支撐計劃項目等,擁有可視化技術方面的發明專利授權3項。曾獲科技進步一等獎、中國造船工程學會科學技術獎一等獎、江蘇高校哲學社會科學優秀成果二等獎等。
理論篇
第1章數據可視化概述
1.1數據和信息
1.2數據可視化的基本概念
1.3數據可視化的一般過程
1.4數據可視化的發展
即測即練
思考題
第2章數據可視化理論
2.1數據可視化理論概述
2.2數據可視化基本理論
2.3數據可視化圖形要素
即測即練
思考題
第3章數據可視化過程
3.1數據可視化過程的理論模型
3.2數據可視化的主要流程模型
3.3業務驅動的數據可視化過程
即測即練
思考題
第4章數據可視化工具
4.1可視化軟件工具
4.2可視化編程語言
即測即練
思考題
方法篇
第5章結構化數據的可視化
5.1結構化數據的特征
5.2結構化數據的收集與處理
5.3結構化數據的可視化展示
5.4結構化數據可視化案例
即測即練
思考題
第6章關系型數據的可視化
6.1關系型數據的概念
6.2相關關系
6.3包含關系
6.4層級關系
6.5分流關系
6.6聯結關系
即測即練
思考題
第7章文本數據的可視化
7.1文本數據可視化概述
7.2文本數據可視化過程
7.3單文本數據可視化
7.4多文本數據可視化
7.5時序文本數據可視化
即測即練
思考題
第8章多媒體數據的可視化
8.1多媒體數據可視化概述
8.2多媒體數據類型
8.3音頻數據可視化
8.4圖像數據可視化
8.5視頻數據可視化
即測即練
思考題
第9章時變型數據的可視化
9.1時變型數據可視化基本概念
9.2時變型數據可視化種類
9.3時變型數據可視化圖表
9.4時變型數據可視化案例: 眾籌項目籌資情況隨時間變化趨勢
即測即練
思考題
第10章空間型數據的可視化
10.1空間型數據可視化概念
10.2空間型數據可視化種類和圖表
10.3空間型數據可視化案例: 眾籌項目地理分布情況
即測即練
思考題
應用篇
第11章數據可視化在聚類分析中的應用
11.1案例背景與可視化目標
11.2聚類分析及可視化設計
11.3數據可視化實現
即測即練
思考題
第12章數據可視化在預測中的應用
12.1案例背景與可視化目標
12.2預測分析及可視化設計
12.3數據可視化實現
即測即練
思考題
第13章數據可視化在評價中的應用
13.1案例背景與可視化目標
13.2綜合評價及可視化設計
13.3數據可視化實現
13.4可視化結果應用
即測即練
思考題
第14章可視化在關聯性分析中的應用
14.1關聯規則分析及可視化設計
14.2數據可視化實現
即測即練
思考題
第15章數據可視化在狀態監控中的應用
15.1案例介紹: 某船舶物資樞紐企業經營狀態監控可視化
15.2需求分析和設計
15.3數據可視化實現
15.4可視化展示
即測即練
思考題
參考文獻