本書主要介紹基于Excel 2016的科學(xué)圖表和商業(yè)圖表的繪制方法，首次引入R ggplot2、Python Seaborn、Tableau、D3.js、Matlab 2015、Origin等繪圖軟件的圖表風(fēng)格與配色方案，在無須編程的情況下，就能實現(xiàn)這些軟件的圖表風(fēng)格；同時對比并總結(jié)了《華爾街日報》、《商業(yè)周刊》、《經(jīng)濟學(xué)人》等商業(yè)經(jīng)典雜志的圖表風(fēng)格。在詳細地介紹散點圖、柱形圖、面積圖、雷達圖等基本圖表的基礎(chǔ)上，同時增加介紹了Excel 2016新增的圖表、Excel加載項Map Power (地圖繪制功能)和E2D3等的使用方法。特別需要說明的是，作者獨立開發(fā)了一款與本書配套使用的Excel插件EasyCharts，可以實現(xiàn)顏色拾取、數(shù)據(jù)拾取、圖像截取、圖表風(fēng)格美化、新型圖表繪制、數(shù)據(jù)分析與可視化等功能。
引入R ggplot2, Python Seaborn, Tableau, D3.js, Matlab 2015, Origin等繪圖軟件的圖表風(fēng)格與配色方案；
對比并總結(jié)了《華爾街日報》、《商業(yè)周刊》、《經(jīng)濟學(xué)人》等商業(yè)經(jīng)典雜志的圖表風(fēng)格；
配套開發(fā)了一款Excel 插件EasyCharts，可以實現(xiàn)顏色拾取、數(shù)據(jù)拾取、圖像截取、圖表風(fēng)格美化、新型圖表繪制、數(shù)據(jù)分析等功能。
本書主要介紹基于Excel 2016的科學(xué)圖表和商業(yè)圖表的繪制方法，首次引入R ggplot2、Python Seaborn、Tableau、D3.js、Matlab 2015、Origin等繪圖軟件的圖表風(fēng)格與配色方案，在無須編程的情況下，就能實現(xiàn)這些軟件的圖表風(fēng)格；同時對比并總結(jié)了《華爾街日報》、《商業(yè)周刊》、《經(jīng)濟學(xué)人》等經(jīng)典商業(yè)雜志的圖表風(fēng)格。在詳細地介紹了基于Excel2016的散點圖、柱形圖、面積圖、雷達圖等基本圖表的繪制的同時，增加介紹了Excel 2016新增的圖表、Excel加載項Map Power（地圖繪制功能）和E2D3等的使用方法。特別需要說明的是，作者獨立開發(fā)了一款與本書配套使用的Excel插件EasyCharts，可以實現(xiàn)顏色拾取、數(shù)據(jù)拾取、圖像截取、圖表風(fēng)格美化、新型圖表繪制、數(shù)據(jù)分析與可視化等功能。
本書定位
目前市面上關(guān)于Excel圖表制作類的書籍主要是介紹商業(yè)圖表的繪制，而并沒有介紹科學(xué)圖表繪制的圖書，如最為經(jīng)典的商業(yè)圖表制作類書籍：劉萬祥老師的《Excel圖表之道：如何制作專業(yè)有效的商務(wù)圖表》、《用地圖說話：在商業(yè)分析與演示中運用Excel數(shù)據(jù)地圖》�？茖W(xué)圖表的繪制相對商業(yè)圖表來說，更加科學(xué)、嚴謹、規(guī)范。本書側(cè)重介紹Excel科學(xué)圖表的繪制，使其能應(yīng)用于不同學(xué)科的數(shù)據(jù)可視化，同時也適用于商業(yè)圖表的繪制。
目前市面上的Excel繪圖教程都是基于2003、2007或2010版Excel進行介紹的，其中劉萬祥老師的《Excel圖表之道》和《用地圖說話》是基于2003版Excel。而最新發(fā)布的Excel2016添加了很多實用的繪圖功能，如三維地圖、箱形圖、直方圖和樹狀圖，使得一些需要通過復(fù)雜操作才能繪制出的圖表輕易就能夠?qū)崿F(xiàn)。本書基于Excel 2016介紹科學(xué)圖表和商業(yè)圖表的繪制方法、Excel 2016的繪圖新功能等，值得一提的是，“三維地圖”功能基本可以實現(xiàn)《用地圖說話：在商業(yè)分析與演示中運用Excel數(shù)據(jù)地圖》中的實例。
在實際的科學(xué)圖表繪制中，工科學(xué)生一般使用Matlab、Origin和Sigmaplot，理科學(xué)生更多使用Python、R、D3.js，而Matlab、Python、R、D3.js等繪圖軟件需要編程才能實現(xiàn)繪圖，學(xué)習(xí)門檻相對來說較高；Excel作為常用的Office軟件，其繪圖能力往往被低估，而其學(xué)習(xí)門檻相對較低、對圖表元素的控制更加容易。本書總結(jié)了現(xiàn)有常用繪圖軟件的配色主題與繪圖風(fēng)格，介紹用Excel繪制科學(xué)圖表和商業(yè)圖表的方法，實現(xiàn)不同繪圖軟件的繪圖風(fēng)格，包括R ggplot2、Python Seaborn、Tableau、D3.js、Matlab等軟件。
讀者對象
本書適合各類需要用到圖表的高校學(xué)生和職場人士閱讀，以及希望掌握Excel 2016圖表制作的初學(xué)者閱讀。從軟件掌握程度而言，本書需要讀者對 Excel 圖表具有初級以上的掌握程度。
閱讀指南
全書內(nèi)容共8章，第1章是后面7章的基礎(chǔ)，后面7章都是獨立章節(jié)，可以根據(jù)實際需求有選擇性地學(xué)習(xí)。
第 1 章 分析并對比科學(xué)圖表與商業(yè)圖表的特點與區(qū)別，介紹專業(yè)圖表制作的基本配色、要素與步驟；
第 2 章 介紹散點圖系列，重點講解散點圖、曲線圖和氣泡圖的繪制方法；
第 3 章 介紹柱形圖系列，重點講解二維柱形的繪制方法，包括柱形圖和條形圖；
第 4 章 介紹面積圖系列，重點講解二維面積圖的繪制方法；
第 5 章 介紹雷達圖系列，重點講解雷達圖、極坐標圖、圓環(huán)圖和餅形圖的繪制方法；
第 6 章 介紹高級圖表系列，包括Excel 2016新添加的箱形圖、樹狀圖、瀑布圖等；
第 7 章 介紹地圖圖表系列，重點講解加載項Map Power熱度、氣泡和分色填檔地圖的繪制；
第 8 章 介紹Excel加載項，重點介紹為本書專門開發(fā)的Excel插件EasyCharts的使用方法。
應(yīng)用范圍
本書的圖表制作方法綜合參考Tableau、R ggplot2、Python Seaborn、D3.js、Matlab等繪圖軟件和多種商業(yè)雜志的繪圖風(fēng)格，所以本書介紹的繪圖方法和配色方案既適用于科學(xué)圖表，也適用于商業(yè)圖表和多種商業(yè)雜志的繪圖風(fēng)格。
適用版本
本書中的所有內(nèi)容，均在 Excel 2016版本中完成，大部分圖表亦適用于Excel 2013，但箱形圖、直方圖、樹狀圖等新圖表功能只適用于Excel 2016版本。
范例文件
本書配備有大量精彩的Excel范例源文件。其中包含了非常具體的操作說明，讀者可以直接修改使用。
本書的一大特色就是配套開發(fā)的EasyCharts插件，插件與案例請登錄easychart.github.io下載與學(xué)習(xí)。
與我聯(lián)系
因本人知識與能力所限，書中紕漏之處在所難免，歡迎及懇請讀者朋友們給予批評與指正。如果您有使用Excel繪制的新型科學(xué)或商業(yè)圖表，可以發(fā)郵件到我的個人郵箱，我們共同學(xué)習(xí)；如果您有關(guān)于Excel科學(xué)或商業(yè)圖表繪制的問題，可以加群交流。另外，更多關(guān)于Excel圖表繪制的教程請關(guān)注我的博客、專欄和微博平臺。
致謝
一路風(fēng)雨兼程！從2015年2月寒假開始，在實驗室邊學(xué)習(xí)研究，邊利用閑余時間繪制圖表，開始基于Excel 2013版本撰寫本書，當(dāng)時主要講解科學(xué)論文圖表的繪制。隨著Excel 2016的發(fā)布，我又進一步學(xué)習(xí)Excel 2016的新功能。到2016年2月，在潘淳（網(wǎng)名：儒道佛，PPT動畫大師）的引領(lǐng)下，開始學(xué)習(xí)C#并編寫Excel插件——EasyCharts。2016年4月與電子工業(yè)出版社簽訂約稿合同后，學(xué)習(xí)并添加商業(yè)圖表的繪制方法。這一路走來，我也是邊學(xué)習(xí)、邊總結(jié)，邊寫作。2016年5月，書稿撰寫完畢，插件EasyCharts 1.0發(fā)行，我的Excel繪圖學(xué)習(xí)也暫時告一段落。
一路貴人相助! 很感謝江南大學(xué)紡織技術(shù)研究室給我提供的學(xué)習(xí)環(huán)境；很感謝潘淳師父的耐心指導(dǎo)；很感謝楊建敏學(xué)長的幫助與建議，尤其是熱力地圖章節(jié)；很感謝電子工業(yè)出版社的石倩老師對書稿的肯定與建議。今天亦是楊絳先生去世的日子，很喜歡錢鐘書與楊絳先生這對伉儷，最后以先生的一句話與諸位共勉吧：你的問題主要在于讀書不多而想得太多。
作者
2016年5月25日
張杰，紡織專業(yè)的程序猿；熱愛數(shù)據(jù)可視化的數(shù)字圖像科研狗；理工科背景的文藝逗逼青年；學(xué)術(shù)研究方向為顏色測量與分析，喜歡研究和對比R、Python、Tableau、D3.js、Matlab、Origin、Plotly等繪圖軟件的圖表風(fēng)格，研究并總結(jié)了《華爾街日報》、《商業(yè)周刊》、《經(jīng)濟學(xué)人》等商業(yè)經(jīng)典雜志的圖表風(fēng)格。
第1章 Excel圖表制作基礎(chǔ)篇 1
1．1 什么是科學(xué)圖表與商業(yè)圖表 2
1．2 為什么選擇Excel繪制圖表 5
1．3 圖表的基本配色 10
1．3．1 Excel的默認配色 11
1．3．2 Excel的顏色修改 12
1．3．3 Excel專業(yè)圖表的配色突破 13
1．3．4 Excel圖表的顏色拾取 15
1．4 圖表的基本要素 17
1．4．1 科學(xué)圖表的基本元素 18
1．4．2 科學(xué)圖表的規(guī)范元素 24
1．4．3 商業(yè)圖表的基本元素 24
1．5 圖表繪制的基本步驟 26
1．6 圖表的基本類型與選擇 30
1．6．1 散點系列圖表 30
1．6．2 柱形系列圖表 31
1．6．3 面積系列圖表 32
1．6．4 雷達系列圖表 32
1．6．5 餅形圖系列圖表 33
1．6．6 Excel 2016新型圖表 33
1．6．7 地圖系列圖表 34
1．7 圖表的快捷操作技巧 36
1．7．1 圖表數(shù)據(jù)的快捷鍵操作 36
1．7．2 圖表格式的快捷復(fù)制 36
第2章 散點系列圖表的制作 39
2．1 散點圖 40
2．2 帶趨勢線的散點圖 43
2．3 帶多條趨勢線的散點圖 49
2．4 密度散點圖 53
2．5 帶數(shù)據(jù)標簽的散點圖 56
2．6 滑珠散點圖 59
2．7 帶平滑線的散點圖 64
2．7．1 帶平滑線的單數(shù)據(jù)系列散點圖 64
2．7．2 帶平滑線的多數(shù)據(jù)系列散點圖 65
2．8 帶平滑線且?guī)д`差線的散點圖 66
2．9 雙縱坐標的帶平滑線的散點圖 70
2．10 帶平滑線但無數(shù)據(jù)標記的散點圖 72
2．10．1 單數(shù)據(jù)系列平滑線散點圖 72
2．10．2 多數(shù)據(jù)系列平滑線散點圖 75
2．11 氣泡圖 78
第3章 柱狀系列圖表的制作 81
3．1 簇狀柱形圖 82
3．1．1 單數(shù)據(jù)系列柱形圖 82
3．1．2 多數(shù)據(jù)系列柱形圖 87
3．2 帶誤差線的簇狀柱形圖 90
3．3 堆積柱形圖 95
3．4 帶x軸閾值分割的柱形圖 96
3．4．1 x軸單閾值分割的柱形圖 96
3．4．2 x軸多閾值分割的柱形圖 98
3．5 帶y軸閾值分割的柱形圖 101
3．6 三維柱形圖 105
3．7 簇狀條形圖 110
3．8 金字塔條形圖 116
3．9 直方統(tǒng)計圖 118
3．9．1 圖表自動繪制方法 118
3．9．2 函數(shù)計算繪制方法 120
3．10 排列圖 122
3．11 瀑布圖 123
3．12 雙縱坐標的簇狀柱形圖 124
第4章 面積系列圖表的制作 127
4．1 折線圖 128
4．2 面積圖 133
4．2．1 單數(shù)據(jù)系列面積圖 133
4．2．2 多數(shù)據(jù)系列的面積圖 138
4．3 堆積面積圖 139
4．4 兩條曲線填充的面積圖 141
4．5 帶置信區(qū)間的曲線圖 144
4．6 三維面積圖 148
4．7 時間序列預(yù)測圖 150
第5章 環(huán)形系列圖表的制作 157
5．1 填充雷達圖 158
5．2 不同顏色區(qū)域的雷達圖 162
5．3 極坐標填充圖 166
5．4 餅形圖系列 168
5．4．1 餅形圖 168
5．4．2 圓環(huán)圖 174
5．5 旭日圖 177
第6章 高級圖表的制作 179
6．1 熱力圖 180
6．2 樹狀圖 182
6．3 箱形圖 185
6．4 南丁格爾玫瑰圖 190
第7章 地圖系列圖表的制作 195
7．1 熱度地圖 198
7．2 氣泡地圖 201
7．3 分檔填色地圖 204
第8章 Excel加載項 205
8．1 E2D3 206
8．2 EasyCharts 208
參考文獻 215
科學(xué)圖表的基本元素
Excel圖表提供了眾多的圖表元素，也就是圖表中可以調(diào)整設(shè)置的最小部件，為我們作圖提供了相當(dāng)?shù)撵`活性。圖1-4-1顯示了常見的圖表元素，下面以科學(xué)論文圖表的要求講解圖表的基本元素：
�、� 圖表區(qū)（Chart Area）：整個圖表對象所在的區(qū)域，它就像是一個容器，承載了所有的圖表元素及你添加到它里面的其他對象。
�、� 網(wǎng)格線（Grid Line）：包括主要和次要的水平、垂直網(wǎng)格線4種類型，分別對應(yīng)y軸和x軸的刻度線。在折線和直方圖中，一般使用水平網(wǎng)格線作為數(shù)值比較大小的參考線。
③ 繪圖區(qū)（Plot Area）：包含數(shù)據(jù)系列圖形的區(qū)域。繪圖區(qū)的背景顏色是可以改變的，在Python中繪圖區(qū)的背景顏色為RGB（234, 234, 242）；在Matlab中繪圖區(qū)的背景顏色為RGB（255, 255, 255）；在R中繪圖區(qū)的背景顏色為RGB（229, 229, 229）。這也是這三款繪圖軟件的不同之處。
④ 軸標題（Axis Label）：對于含有橫軸、縱軸的統(tǒng)計圖，兩軸應(yīng)有相應(yīng)的軸標，同時注明單位。字體有時也會有要求，例如字體要求為8號Times New Roman。
�、� 坐標軸（Number axis）：數(shù)軸刻度應(yīng)等距或具有一定規(guī)律性（如對數(shù)尺度），并標明數(shù)值。橫軸刻度自左至右，縱軸刻度自下而上，數(shù)值一律由小到大。
�、� 圖表標題（Chart Title）：標題一般位于表的下方。Figure（）可簡寫為“Fig.”，按照圖在文章中出現(xiàn)的順序用阿拉伯?dāng)?shù)字依次排列（如Fig.1，F(xiàn)ig.2……）。對于復(fù)合圖，往往多個圖共用一個標題，但每個圖都必須明確標明小寫字母（a，b，c等），在正文中敘述
�、� 數(shù)據(jù)標記（Data Marker）：根據(jù)數(shù)據(jù)源繪制的圖形，用來形象化地反映數(shù)據(jù)，是圖表的核心。有時，如果數(shù)據(jù)類型較多時，需要使用不同的數(shù)據(jù)標記進行區(qū)分。
�、� 圖例（Legend）：圖中用不同線條、標志或顏色代表不同數(shù)據(jù)時，應(yīng)該用圖例說明，圖例應(yīng)該清晰易分辨。
另外還有三個比較重要的圖表元素，主要是與數(shù)據(jù)分析有關(guān)。
⑨ 誤差線（Error Bars）：根據(jù)指定的誤差量顯示誤差范圍。通常用于統(tǒng)計或?qū)嶒灁?shù)據(jù)，顯示潛在的誤差或相對于系列中每個數(shù)據(jù)標志的不確定程度。
�、� 趨勢線（Trend Line）：對于時間序列的圖表，選擇“趨勢線”的選項，可以根據(jù)源數(shù)據(jù)按回歸分析方法繪制一條預(yù)測線，同時可以顯示R系數(shù)、R2系數(shù)和p值等。
漲/跌柱線（Increase/Drop Line）：漲/跌柱線只在擁有至少兩個系列的二維折線圖中可用。在股價圖中，漲/跌柱線（有時也稱為燭柱圖）把每天的開盤價格和收盤價格連接起來。如果收盤價格高于開盤價格，那么柱線將是淺色的。否則，該柱線將是深色的。
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