大数据及其可视化是一门理论性和实践性都很强的课程。本书针对计算机、信息管理、经济管理和其他相关专业学生的发展需求，系统、全面地介绍了关于大数据及其可视化技术的基本知识和技能，详细介绍了大数据与大数据时代、数据可视化之美、Excel 数据可视化方法、Excel 数据可视化应用、大数据的商业规则、大数据激发创造力、大数据预测分析、支撑大数据的技术、数据引导可视化、Tableau 可视化初步、Tableau 数据管理与计算、Tableau 可视化设计、Tableau地图与预测分析和Tableau分享与发布等内容，具有较强的系统性、可读性和实用性。



        本书适合作为普通高等院校相关专业“大数据基础”“大数据导论”“大数据可视化”等课程的教材，也可供有一定实践经验的软件开发人员、管理人员学习参考。

无

第1 章 大数据与大数据时代............1

1.1 大数据概述............................. 3

1.1.1 数据与信息.................. 3

1.1.2 天文学——信息爆炸

的起源.......................... 3

1.1.3 大数据的定义............... 4

1.1.4 用3V 描述大数据

特征............................. 5

1.1.5 大数据的结构类型....... 7

1.2 思维变革之一：样本=总体..... 8

1.2.1 小数据时代的随机

采样............................. 8

1.2.2 大数据与乔布斯的

癌症治疗.................... 11

1.2.3 全数据模式：样本=

总体........................... 12

1.3 思维变革之二：接受数据

的混杂性.............................. 12

1.3.1 允许不精确................ 12

1.3.2 大数据的简单算法与

小数据的复杂算法..... 13

1.3.3 纷繁的数据越多

越好........................... 14

1.3.4 5%的数字数据与95%

的非结构化数据......... 15

1.4 思维变革之三：数据的

相关关系.............................. 16

1.4.1 关联物，预测的

关键........................... 16

1.4.2 “是什么”，而不是

“为什么”.................. 17

1.4.3 通过相关关系了解

世界........................... 18

【实验与思考】深入理解大数据

时代...................................... 19

第2 章 数据可视化之美.................21

2.1 数据与可视化....................... 22

2.1.1 数据的可变性............. 23

2.1.2 数据的不确定性......... 24

2.1.3 数据的背景信息......... 25

2.1.4 打造最好的可视化

效果........................... 26

2.2 数据与图形........................... 26

2.2.1 地图传递信息............. 26

2.2.2 数据与走势................. 27

2.2.3 视觉信息的科学

解释........................... 28

2.2.4 图片和分享的力量...... 29

2.2.5 公共数据集................. 29

2.3 实时可视化........................... 31

2.4 可视化分析工具.................... 31

2.4.1 Microsoft Excel ........... 32

2.4.2 Google Spreadsheets...... 32

2.4.3 Tableau ....................... 33

2.4.4 可视化编程工具......... 33

【实验与思考】熟悉大数据

可视化.................................. 35

第3 章 Excel 数据可视化方法........37

3.1 Excel 的函数与图表.............. 39

3.1.1 Excel 函数.................. 40

3.1.2 Excel 图表.................. 41

大数据及其可视化

2

3.1.3 选择图表类型............. 43

3.2 整理数据源........................... 44

3.2.1 数据提炼.................... 44

3.2.2 抽样产生随机数据..... 47

3.3 数理统计中的常见统计量..... 49

3.3.1 比平均值更稳定的

中位数和众数............. 49

3.3.2 正态分布和偏态

分布........................... 50

3.3.3 财务预算中的分析

工具........................... 52

3.4 改变数据形式引起的

图表变化.............................. 53

3.4.1 用负数突出数据的

增长情况.................... 53

3.4.2 重排关键字顺序

使图表更合适............. 54

【实验与思考】体验Excel 数据

可视化方法........................... 55

第4 章 Excel 数据可视化应用........57

4.1 直方图：对比关系................ 60

4.1.1 以零基线为起点......... 60

4.1.2 垂直直条的宽度要

大于条间距................ 62

4.1.3 慎用三维效果的

柱形图........................ 63

4.1.4 用堆积图表示

百分数........................ 64

4.2 折线图：按时间或类别

显示趋势.............................. 65

4.2.1 减小Y 轴刻度单位

增强数据波动情况..... 65

4.2.2 突出显示折线图中

的数据点.................... 66

4.2.3 通过面积图显示

数据总额.................... 67

4.3 圆饼图：部分占总体的比例.... 68

4.3.1 重视圆饼图扇区的

位置排序.................... 68

4.3.2 分离圆饼图扇区

强调特殊数据............. 69

4.3.3 用半个圆饼图刻画

半期内的数据............. 70

4.3.4 让多个圆饼图对象

重叠展示对比关系..... 71

4.4 散点图：表示分布状态......... 72

4.4.1 用平滑线联系散点图

增强图形效果............. 72

4.4.2 将直角坐标改为象限

坐标凸显分布效果..... 73

4.5 侧重点不同的特殊图表......... 74

4.5.1 用子弹图显示数据

的优劣........................ 74

4.5.2 用温度计展示工作

进度........................... 75

4.5.3 用漏斗图进行业务

流程的差异分析......... 76

【实验与思考】大数据如何激发

创造力.................................. 78

第5 章 大数据的商业规则..............79

5.1 大数据的跨界年度................ 80

5.2 谷歌的大数据行动................ 81

5.3 亚马逊的大数据行动............ 83

5.4 将信息变成一种竞争优势..... 84

5.4.1 数据价格下降，

数据需求上升............. 85

5.4.2 大数据应用程序的

兴起........................... 86

5.4.3 实时响应，大数据

用户的新要求............. 87

5.4.4 企业构建大数据

战略........................... 87

目 录

3

5.5 大数据营销........................... 88

5.5.1 像媒体公司一样

思考........................... 88

5.5.2 营销面对新的机遇

与挑战........................ 89

5.5.3 自动化营销................ 90

5.5.4 为营销创建高容量

和高价值的内容......... 91

5.5.5 内容营销.................... 91

5.5.6 内容创作与众包......... 92

5.5.7 用投资回报率评价

营销效果.................... 93

【实验与思考】大数据营销的

优势与核心内涵................... 93

第6 章 大数据激发创造力..............95

6.1 大数据与循证医学................ 97

6.2 大数据带来的医疗新突破..... 98

6.2.1 量化自我，关注个人

健康........................... 99

6.2.2 可穿戴的个人健康

设备......................... 100

6.2.3 大数据时代的医疗

信息......................... 101

6.3 医疗信息数字化................. 103

6.4 搜索：超级大数据的

最佳伙伴............................ 105

6.5 数据决策的成功崛起.......... 106

6.5.1 数据辅助诊断........... 107

6.5.2 你考虑过……了吗...... 107

6.5.3 大数据分析使数据

决策崛起.................. 108

6.6 大数据帮助改善设计.......... 109

6.6.1 少而精是设计的

核心..........................110

6.6.2 与玩家共同设计

游戏..........................111

6.6.3 以人为本的汽车

设计理念...................111

6.6.4 寻找最佳音响效果...... 112

6.6.5 建筑数据取代直觉...... 113

【实验与思考】大数据如何激发

创造力................................ 114

第7 章 大数据预测分析...............116

7.1 预测分析............................ 119

7.2 数据情感和情感数据.......... 122

7.2.1 从博客观察集体

情感......................... 122

7.2.2 预测分析博客中的

情绪......................... 122

7.2.3 影响情绪的重要

因素——金钱........... 124

7.3 数据具有内在预测性.......... 125

7.4 情感的因果关系.................. 126

7.4.1 焦虑指数与标普

500 指数................... 126

7.4.2 验证情感和被验证

的情感...................... 128

7.4.3 情绪指标影响

金融市场.................. 129

【实验与思考】大数据准备度

自我评分表......................... 130

第8 章 支撑大数据的技术............134

8.1 大数据在云端..................... 135

8.1.1 云计算概述............... 136

8.1.2 云计算的服务形式...... 137

8.1.3 云计算与大数据....... 137

8.1.4 云基础设施............... 139

8.2 计算虚拟化......................... 140

8.3 网络虚拟化......................... 140

8.4 大数据存储......................... 141

大数据及其可视化

4

8.4.1 传统存储系统........... 141

8.4.2 大数据时代的

新挑战...................... 142

8.4.3 分布式存储.............. 143

8.4.4 云存储...................... 144

8.5 开源技术的商业支援.......... 145

8.6 大数据的技术架构.............. 146

8.7 Hadoop 基础....................... 147

8.7.1 分布式系统概述....... 147

8.7.2 Hadoop 的由来......... 148

8.7.3 Hadoop 的优势......... 149

8.7.4 Hadoop 的发行

版本......................... 150

8.8 大数据数据处理基础.......... 150

8.8.1 Hadoop 与NoSQL...... 151

8.8.2 NoSQL 与RDBMS

的主要区别.............. 151

8.8.3 NewSQL ................... 153

【实验与思考】了解大数据的

基础设施............................ 154

第9 章 数据引导可视化...............156

9.1 可视化对认知的帮助.......... 157

9.1.1 七个基本任务........... 157

9.1.2 新的数据研究方法...... 158

9.1.3 信息图形和展示....... 159

9.1.4 走进数据艺术的

世界......................... 160

9.2 可视化设计组件................. 161

9.2.1 视觉隐喻.................. 162

9.2.2 坐标系...................... 165

9.2.3 标尺.......................... 167

9.2.4 背景信息.................. 168

9.2.5 整合可视化组件....... 168

9.3 分类数据的可视化.............. 169

9.3.1 整体中的部分........... 170

9.3.2 子分类...................... 170

9.3.3 数据的结构和模式....... 171

9.4 时序数据的可视化.............. 171

9.4.1 周期.......................... 172

9.4.2 循环.......................... 173

9.5 空间数据的可视化.............. 174

9.6 让可视化设计更清晰.......... 175

9.6.1 建立视觉层次........... 175

9.6.2 增强图表的可读性....... 176

9.6.3 允许数据点之间

进行比较.................. 177

9.6.4 描述背景信息........... 178

【实验与思考】绘制泰坦尼克

事件镶嵌图......................... 180

第10 章 Tableau 可视化初步.......183

10.1 Tableau 概述..................... 184

10.1.1 Tableau 可视化

技术........................ 185

10.1.2 Tableau 主要特性...... 186

10.2 Tableau 产品线.................. 187

10.2.1 Tableau Desktop ...... 187

10.2.2 Tableau Server ......... 187

10.2.3 Tableau Online ........ 188

10.2.4 Tableau Mobile ........ 188

10.2.5 Tableau Public ......... 188

10.2.6 Tableau Reader ........ 188

10.3 下载与安装....................... 189

10.4 Tableau 工作区.................. 190

10.4.1 工作表工作区......... 190

10.4.2 仪表板工作区......... 192

10.4.3 故事工作区............. 193

10.4.4 菜单栏和工具栏..... 194

10.5 Tableau 数据..................... 195

10.5.1 数据角色................ 196

10.5.2 字段类型................ 198

目 录

5

10.5.3 文件类型................ 198

10.6 创建视图........................... 199

10.6.1 行列功能区............. 199

10.6.2 标记卡.................... 201

10.6.3 筛选器.................... 204

10.6.4 页面........................ 204

10.6.5 智能显示................ 205

10.6.6 度量名称和

度量值.................... 205

10.7 创建仪表板....................... 206

【实验与思考】熟悉Tableau 数据

可视化设计......................... 208

第11 章 Tableau数据管理与计算...211

11.1 Tableau 数据架构.............. 212

11.2 数据连接........................... 212

11.2.1 连接数据源............. 212

11.2.2 组织数据................ 214

11.2.3 实现多表联结......... 215

11.3 数据加载........................... 215

11.3.1 创建数据提取......... 216

11.3.2 刷新数据提取......... 217

11.3.3 向数据提取

添加行.................... 217

11.3.4 优化数据提取......... 217

11.4 数据维护........................... 218

11.5 高级数据操作................... 219

11.5.1 分层结构................ 219

11.5.2 组........................... 220

11.5.3 集........................... 221

11.5.4 参数........................ 223

11.5.5 参考线及参考

区间........................ 226

11.6 计算字段........................... 229

11.6.1 创建和编辑计算

字段........................ 229

11.6.2 公式的自动完成...... 231

11.6.3 临时计算................. 232

11.6.4 创建计算成员......... 232

11.6.5 聚合计算................. 233

11.7 表计算.............................. 235

11.8 百分比.............................. 237

【实验与思考】熟悉Tableau

数据可视化设计................. 238

第12 章 Tableau 可视化设计.......242

12.1 条形图与直方图................ 243

12.1.1 条形图.................... 243

12.1.2 直方图.................... 245

12.2 饼图.................................. 247

12.3 折线图.............................. 248

12.4 压力图与突显表................ 250

12.4.1 压力图.................... 250

12.4.2 突显表.................... 251

12.5 树地图.............................. 253

12.6 气泡图与圆视图................ 253

12.6.1 气泡图.................... 253

12.6.2 圆视图.................... 254

12.7 标靶图.............................. 255

12.8 甘特图.............................. 257

12.9 盒须图.............................. 257

12.9.1 创建盒须图............. 258

12.9.2 图形延伸................ 259

【实验与思考】熟悉Tableau

数据可视化分析................. 260

第13 章 Tableau地图与预测分析...262

13.1 Tableau 地图分析.............. 263

13.1.1 分配地理角色......... 263

13.1.2 创建符号地图......... 264

13.1.3 创建填充地图......... 266

13.1.4 创建多维度地图..... 266

大数据及其可视化

6

13.1.5 创建混合地图......... 267

13.1.6 设置地理信息......... 267

13.2 Tableau 预测分析.............. 268

13.2.1 指数平滑和趋势..... 268

13.2.2 季节性.................... 268

13.2.3 模型类型................ 269

13.2.4 使用时间进行

预测........................ 269

13.2.5 粒度和修剪............. 270

13.2.6 获取更多数据......... 270

13.3 建立预测分析................... 271

13.3.1 创建预测................ 271

13.3.2 预测字段结果......... 273

13.3.3 预测描述................ 274

13.4 合计.................................. 274

13.5 背景图像........................... 276

13.5.1 添加背景图像......... 276

13.5.2 设置视图................ 278

13.5.3 管理背景图像......... 278

13.6 趋势线.............................. 279

【实验与思考】熟悉Tableau

预测分析............................ 280

第14 章 Tableau 分享与发布.......281

14.1 Tableau 仪表板.................. 282

14.1.1 创建仪表板............. 282

14.1.2 向仪表板中添加

视图........................ 283

14.1.3 添加仪表板对象..... 286

14.1.4 从仪表板中移除

视图和对象............. 288

14.1.5 仪表板Web 视图

安全选项................. 288

14.2 布局容器........................... 288

14.3 组织仪表板....................... 289

14.3.1 平铺和浮动布局..... 289

14.3.2 显示和隐藏工作表

的组成部分............. 290

14.3.3 重新排列仪表板

视图和对象............. 290

14.3.4 设置仪表板大小..... 291

14.3.5 了解仪表板和

工作表.................... 291

14.4 Tableau 故事..................... 291

14.4.1 故事工作区............. 292

14.4.2 创建故事................ 294

14.4.3 设置故事的格式..... 295

14.4.4 更新与演示故事..... 296

14.5 Tableau 发布..................... 296

14.5.1 导出和发布

数据........................ 296

14.5.2 导出图像和PDF

文件........................ 301

14.5.3 保存和发布

工作簿.................... 302

【实验与思考】熟悉Tableau

分享与发布......................... 303

附录...............................................305

参考文献........................................310

        大数据及其可视化是一门理论性和实践性都很强的课程。本教材针对计算机、信息管理以及其他等相关专业学生的发展需求，系统、全面地介绍了关于大数据及其可视化的技术与应用的基本知识和技能，具有较强的系统性、可读性和实用性。