本書分為3篇,共15章。理論篇(第1~4章)從數(shù)據可視化概述、理論、過程和工具四個方面進行了介紹; 方法篇(第5~10章)講解了不同類型數(shù)據可視化的設計步驟、常用圖表元素以及可視化樣例展示; 應用篇(第11~15章)從聚類分析、預測、評價、關聯(lián)性分析、狀態(tài)監(jiān)控等應用場景出發(fā),結合具體的案例背景,講解了數(shù)據可視化的實際應用。此外,本書還提供了相應的示例、代碼,以幫助讀者進一步理解相關方案的實現(xiàn)過程。 本書可以作為大數(shù)據管理與應用、信息管理與信息系統(tǒng)等專業(yè)的教材和教學參考書,也可以作為數(shù)據可視化研究和應用的參考手冊。
數(shù)據可視化這種新的視覺表達形式是信息社會蓬勃發(fā)展的產物,它為人類理解數(shù)據、發(fā)現(xiàn)數(shù)據的內在規(guī)律提供了重要手段。復雜的數(shù)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(tǒng)、大數(shù)據管理與應用專業(yè)學生講授數(shù)據可視化課程,要求學生以業(yè)務問題為起點,以可視化的手段分析和展現(xiàn)數(shù)據,鍛煉學生對數(shù)據的敏感性和利用數(shù)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(shù)據可視化教材,要么是專注于數(shù)據可視化的計算機技術實現(xiàn),要么是專注于數(shù)據可視化圖形的藝術展現(xiàn),而且展現(xiàn)的實例并不完全契合管理類專業(yè)學生的需要。適合管理類學生的數(shù)據可視化教材不僅要能傳授知識,還要能培養(yǎng)學生結合實際業(yè)務需求完成數(shù)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(fā),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(shù)據可視化的理論知識,包括數(shù)據可視化概述、數(shù)據可視化理論、數(shù)據可視化過程和數(shù)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(shù)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(shù)據、關系型數(shù)據、文本數(shù)據、多媒體數(shù)據、時變型數(shù)據和空間型數(shù)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(yè)主要應用方向進行案例的介紹,通過具體案例,闡述了數(shù)據可視化如何應用在聚類分析、預測、評價、關聯(lián)性分析、狀態(tài)監(jiān)控等場景中,以及數(shù)據可視化的分析、設計和實現(xiàn)的過程。
本書能夠幫助讀者由淺入深地學習數(shù)據可視化,掌握數(shù)據可視化的基本理論與方法,也能夠幫助管理類專業(yè)的讀者應用可視化理論、方法和工具解決業(yè)務問題。
本書所面向的讀者主要為大數(shù)據管理與應用、信息管理與信息系統(tǒng)等管理類專業(yè)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(xiàn),本書的第4章也介紹了目前常用的數(shù)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(jié)是共同合作完成的。本書由王念新教授負責統(tǒng)稿工作。
本書的章節(jié)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(yōu)秀教學團隊大數(shù)據管理與應用教學團隊負責人,中國系統(tǒng)工程學會理事,信息系統(tǒng)協(xié)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(shù)字化轉型、數(shù)字化戰(zhàn)略、數(shù)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(fā)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(tǒng)復雜性、信息系統(tǒng)用戶行為、游戲化信息系統(tǒng)和數(shù)據可視化。在《管理工程學報》《系統(tǒng)工程理論與實踐》《管理科學》《管理評論》等學術刊物發(fā)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(fā)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(yōu)秀成果二等獎等。
理論篇
第1章數(shù)據可視化概述
1.1數(shù)據和信息
1.2數(shù)據可視化的基本概念
1.3數(shù)據可視化的一般過程
1.4數(shù)據可視化的發(fā)展
即測即練
思考題
第2章數(shù)據可視化理論
2.1數(shù)據可視化理論概述
2.2數(shù)據可視化基本理論
2.3數(shù)據可視化圖形要素
即測即練
思考題
第3章數(shù)據可視化過程
3.1數(shù)據可視化過程的理論模型
3.2數(shù)據可視化的主要流程模型
3.3業(yè)務驅動的數(shù)據可視化過程
即測即練
思考題
第4章數(shù)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(shù)據的可視化
5.1結構化數(shù)據的特征
5.2結構化數(shù)據的收集與處理
5.3結構化數(shù)據的可視化展示
5.4結構化數(shù)據可視化案例
即測即練
思考題
第6章關系型數(shù)據的可視化
6.1關系型數(shù)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(lián)結關系
即測即練
思考題
第7章文本數(shù)據的可視化
7.1文本數(shù)據可視化概述
7.2文本數(shù)據可視化過程
7.3單文本數(shù)據可視化
7.4多文本數(shù)據可視化
7.5時序文本數(shù)據可視化
即測即練
思考題
第8章多媒體數(shù)據的可視化
8.1多媒體數(shù)據可視化概述
8.2多媒體數(shù)據類型
8.3音頻數(shù)據可視化
8.4圖像數(shù)據可視化
8.5視頻數(shù)據可視化
即測即練
思考題
第9章時變型數(shù)據的可視化
9.1時變型數(shù)據可視化基本概念
9.2時變型數(shù)據可視化種類
9.3時變型數(shù)據可視化圖表
9.4時變型數(shù)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(shù)據的可視化
10.1空間型數(shù)據可視化概念
10.2空間型數(shù)據可視化種類和圖表
10.3空間型數(shù)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(shù)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(shù)據可視化實現(xiàn)
即測即練
思考題
第12章數(shù)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(shù)據可視化實現(xiàn)
即測即練
思考題
第13章數(shù)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(shù)據可視化實現(xiàn)
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(lián)性分析中的應用
14.1關聯(lián)規(guī)則分析及可視化設計
14.2數(shù)據可視化實現(xiàn)
即測即練
思考題
第15章數(shù)據可視化在狀態(tài)監(jiān)控中的應用
15.1案例介紹: 某船舶物資樞紐企業(yè)經營狀態(tài)監(jiān)控可視化
15.2需求分析和設計
15.3數(shù)據可視化實現(xiàn)
15.4可視化展示
即測即練
思考題
參考文獻