Технология визуализации количественных зависимостей в MS Excel

Технологии визуализации количественных зависимостей

Методические рекомендации к практическим занятиям
по дисциплине «Методология и информационные технологии научных
исследований»

Магнитогорск 2015

УДК 004.45

Составитель: Логунова О.С.

Егорова Л.Г.

Ильина Е.А.

Аркулис М.Б.

Рецензент кандидат педагогических наук, доцент Королева В.В.

Логунова О.С., Егорова Л.Г., Ильина Е.А., Аркулис М.Б. Технологии визуализации количественных зависимостей: методические указания для аспирантов всех специальностей по дисциплине «Методология и информационные технологии научных исследований». – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та, 2015. – 31 с.

В методическом указании рассмотрены основы технологии графического отображения данных средствами электронных таблиц, универсального математического пакета MathCad и универсального статистического пакета Statistica. Для овладения практическими навыками предлагаются задания. Методические указания предназначены для студентов первого курса аспирантуры по всем направлениям.

Введение

Графическое представление данных может быть чудесным, элегантным и впечатляющим. Существует множество способов графического представления – таблицы, гистограммы, круговые диаграммы все они применяются ежедневно, в любых проектах при любом удобном случае. Как бы то ни было, иногда требуется нечто большее, чем круговая диаграмма. На самом деле существуют и иные пути визуализации данных, более свежие, наглядные и красивые.

Графики, наряду с таблицами, являются важным средством выражения и анализа данных, поскольку наглядное представление облегчает восприятие информации. Графики позволяют мгновенно охватить и осмыслить совокупность показателей – выявить наиболее типичные соотношения и связи этих показателей, определить тенденции развития, охарактеризовать структуру, степень выполнения плана, оценить географическое размещение объектов. Этим объясняется широкое применение графиков для пропаганды статистической информации, характеризующей результаты развития различных сфер национальной экономики и социальных отношений.

В настоящее время разработаны пакеты прикладных программ компьютерной графики, которые облегчают задачу исследователя в практическом применении графиков. Наиболее распространенными пакетами прикладных программ являются: Harvard graphics, Statgraf, Supercalc, MS Excel, MathCad и др. Для графического изображения количественных данных используются самые разнообразные виды графиков. Классификация графиков представлена на рис. 1. На этой схеме графики подразделяются по трем признакам классификации: размерность, способ построения и цель использования.

В свою очередь двухмерные диаграммы отображаются в декартовой и полярной системе координат, трехмерные диаграммы – в декартовой, цилиндрической и сферической системах координат; плоскостные и объемные диаграмм подразделяются на секторные (2.1.1), полосовые (2.1.2) и столбиковые (2.1.3); картограммы и картодиаграммы подразделяются на фоновые и точечные.

Несмотря на многообразие видов графических изображений, при их построении выполняются общие правила. Так, во-первых, в соответствии с целью использования выбирается графический образ, т. е. вид графического изображения. Во-вторых, определяется поле графика – то пространство, в котором размещаются геометрические знаки. В-третьих, задаются масштабные ориентиры с помощью масштабных шкал (равномерных или неравномерных). В-четвертых, выбирается система координат, необходимая для размещения геометрических знаков в поле графика. Наиболее распространенной системой координат при построении статистических графиков является система прямоугольных координат. При этом наилучшее соотношение масштаба по осям абсцисс и ординат, равное 1,62:1 называется «Золотым сечением».

Рис. 1. Классификация графиков для отображения количественных данных

Каждый вид диаграммы предназначен для достижения определенной цели. На рис. 2 представлен граф отображающий связи между видом диаграммы и исполняемой целью. Обозначение целей и диаграмм приведено на стр. 5 и на рис. 1.