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【香樟推文2816】一圖勝千言:經(jīng)濟學者的數(shù)據(jù)可視化指南

原文信息

Schwabish, J. A. (2014). An economist's guide to visualizing data. Journal of Economic Perspectives, 28(1), 209-234.

圖片來源:《神筆馬良》海報

一、引言

在媒體高速發(fā)展的時代,一張抓人眼球的圖像對信息傳播有著至關(guān)重要的作用。相較于文字,通過圖片獲取的信息能夠更多地被人們記住。經(jīng)濟學者也應該與時俱進,通過讓人賞心悅目、印象深刻且具有說服力的圖像來準確有效地傳遞信息。Jonathan A. Schwabish于2014年發(fā)表在JEP的文章為經(jīng)濟學者繪圖提供了諸多建議。

二、三個原則

展示數(shù)據(jù)的方法千變?nèi)f化,對初學者而言更容易亂花漸欲迷人眼,不得要領(lǐng)。文章建議初學者從三個方面進行思考。

首先,以最清晰的方式將重點數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)是圖表中最重要的部分,應該以清晰的方式向讀者展示,但這并不意味著必須展示所有的數(shù)據(jù)。

其次,簡潔地繪制圖表;避免使用繁雜的視覺元素。比如沉重的網(wǎng)格線,不必要的標簽和文字。當用一種顏色的不同色調(diào)就能完成區(qū)分時,使用■?●×標記區(qū)分就顯得繁瑣。

最后,緊密結(jié)合文本和圖表。圖表應該能夠作為文本的延申,以圖例為例,定義點、線條、柱體或者記號含義的圖例常被放在遠離圖表的角落,但將這些內(nèi)容直接放在標題下方亦或在圖片上直接進行圖文結(jié)合的展示會更好。掌握這三方面要點,可以支持讀者更快速、更輕松地獲取信息。

三、圖形優(yōu)化的案例

1. 折線圖

圖1A繪制了美國長期失業(yè)率與參與“補充營養(yǎng)援助計劃”個體病例數(shù)量的回歸關(guān)系,作者將圖像分為了四個小區(qū)域,分別展示不同群體的結(jié)果。但是圖1A存在以下問題:1.圖表應該強調(diào)重要的數(shù)據(jù),但圖中最引人注目的圖線卻是0%的網(wǎng)格線,有失重點,我們應該著重表現(xiàn)圖形的系數(shù)線和標準誤差線。2.圖表需要顯示所有數(shù)據(jù)點,WE和SS圖表中的數(shù)據(jù)可能超過了15%和-15%。3.僅從圖表中無法獲取AO、NC、WE、SS的具體信息,讀者還需自行閱讀論文來獲取更多信息,這違背了圖文緊密結(jié)合的原則

圖1B在圖1A的基礎(chǔ)上進行了以下的優(yōu)化:1. 弱化了網(wǎng)格線的顏色,用加粗的黑線展示了最重要的回歸系數(shù),重點突出了系數(shù)的變化。2.減去了繁雜的元素,去掉了標簽、百分號,并在標題下面標明了單位。3.標題“Caseloads”放在了圖標上方,為擴寫了AO、NC、WE、SS的拼寫留出了空間,使得圖信息表達更為清晰。

2. 散點圖

繪制散點圖時需要標注圖例,但是所有點都標注出來難免顯得雜亂無章,難以讓讀者接收到有用的信息。比如圖2A所對應的文章中提到了中國、哥斯達黎加、菲律賓、馬來西亞和泰國五個國家,但想在圖中直接找到以上國家的字母代碼十分困難的。

圖2B中作者給了新的解決方案,將其他國家的標簽去除,并加粗中國、哥斯達黎加、菲律賓、馬來西亞和泰國五個國家的點,這樣仍然可以顯示出文章的重要信息。但這樣的做法對于讀者搜尋額外的數(shù)據(jù)信息造成了一定的困難,文章提供了一個解決思路,可以將完整數(shù)據(jù)發(fā)布在期刊或者自己的網(wǎng)站,或者在文章中添加補充表或附錄。

3. 柱狀圖

繪制條形圖和柱狀圖第一條規(guī)則就是讓柱體從零開始變化增長,以免不同柱體形狀的數(shù)量不好分辨,作者以圖3A為例指出了以下問題:1.沒有從0開始,且從圖上直觀來看,可能并不會有人認為第二短的條是最長條的一半。2.圖中使用不同顏色來區(qū)分不同柱狀圖,可能有用但沒必要。

圖3B中修改了以上存在的問題:1.從0開始繪制條形圖。2.將圖形橫向表示,為圖表的標簽騰出了空間,使得圖表整體顯得更加簡潔、直觀、準確。

4. 三維圖表

圖4A使用三維圖表(3D效果圖),但并沒有為讀者提供更多有用的信息,反而使得圖表變得更為復雜,甚至扭曲信息。最右一列標注了6%水平的數(shù)據(jù)高度,圖形上看卻幾乎沒有達到6%的標簽線,會讓讀者產(chǎn)生困惑。

圖4B重新設(shè)計圖形的排版:作者取消了三維效果,將圖例與圖形集成,并且利用一條更深顏色的水平線來刻畫0%水平線。

5. 非平衡圖表

圖5A使用橙色來表示女性、藍色表示男性。這兩種顏色可以引起人們對某些元素的注意。但原圖存在三個問題:1.用不同的圖形表示同類的變量,使用條形圖表示女性所占百分比,使用菱形圖表示男性所占百分比,很難比較位置(菱形)和長度(條形),且兩者距離太遠,無視覺聯(lián)系。2.女性的柱狀圖比男性的菱形圖所占的比例大得多,過分強調(diào)女性的數(shù)據(jù),使得讀者容易更傾向于分析女性占比的問題。3.網(wǎng)格線比較密集,Y軸的百分號是多余的,且由于X軸的標簽是豎直排列,對讀者閱覽會造成一定程度的困難。

圖5B中作者重新設(shè)計了一下圖形,顯示了一種不常見的數(shù)據(jù)可視化表現(xiàn)方法。圖5B中有以下幾點值得注意:1.對男性和女性采用了同樣的符號來標記,這有助于讀者對二者進行比較。2.標題、單位和圖例被整合放到圖表的左上方,有助于讀者閱覽。3.將男女數(shù)據(jù)用淺灰色線條連接、國家標簽水平旋轉(zhuǎn)放置,這些都讓讀者能夠更好地從圖中獲取信息。

6. 多線圖

在一副圖中繪制了太多的系列信息,所以被稱之為多線圖,也有學者打趣稱其為“意大利面條圖”。如果在圖中繪制了太多的信息,以圖6A為例子難讓讀者預先關(guān)注任何一個系列。圖例的位置遠離數(shù)據(jù),圖例的順序與線條的順序不匹配。

圖6B將一張圖拆分為四個單獨的部分,并且分別加重其變化的趨勢,強調(diào)了時間趨勢和數(shù)字大小變化。由于已經(jīng)標注好了百分比的數(shù)值,所以圖形中舍棄了Y軸。

7. 餅圖

7.1 靜態(tài)餅圖

餅圖便利易懂,能夠明顯地展示出個體與總體之間的關(guān)系。但是由于需要讀者自己去觀察比較每個部分所占的面積容易導致視覺偏差。圖7A中按照字母順序順時針來表示,我們很容易可以看出C組占比為25%;而在圖7B的排序中讀者很難確定C組占比為25%,位置的變動就使得讀者難以判斷出每個部分的確切占比。

如果僅僅想要表達出不同組別之間的區(qū)別,包括絕對數(shù)量和相對差異,那么條形圖和柱狀圖可能是一種行之有效的方法。條形圖和柱狀圖可以用來比較不同組別的差異,如圖8B所示。

餅圖最初的目的就是比較每個部分與整體之間的關(guān)系,如圖8C所示。但作者并不建議采用3D效果的餅圖,因為圖形有陰影會導致讀者誤判其所占據(jù)的真實比例。

7.2 動態(tài)餅圖

圖9A采用了兩個餅圖來進行比對,但是餅圖之間的對比并不能很好地表現(xiàn)出變化。圖9A中1962年的總比例為98%:30% + 28% + 15% + 3% + 6% + 16%,這會對讀者造成很大的誤導。如果想要通過對比的話,采用成對柱狀圖會更顯得為直觀。

在圖9B中,由于在柱形圖上標記了具體數(shù)值,所以去除了y軸,使得圖形變得更為簡潔。

想表達的側(cè)重點不同,我們可以采用不同的圖形。如果想要更直觀地表現(xiàn)出每個部分的變化,可以采用堆疊條形圖。在圖9C中,作者用同樣的色塊標記了同種類型的收入,然后用加重的線段連接了兩段圖形。

除去橫向?qū)Ρ?,作者還提供了縱向?qū)Ρ鹊膱D形。圖9D中采用坡度圖來檢驗不同時間段各個部分的變換情況。在圖9D中沒有相互交互的線段,作者采用了深灰色來標注。而在有線段相互交疊的情況下,作者采用了橘色和加重的灰色來區(qū)分不同部分。最后,圖9D中的斜率圖也通過對兩個垂直軸上的點進行配對來顯示每個類別從第一年到最后一年的差異。

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