利用Excel繪制消防圖表的問(wèn)題研究

李 楠

(武警學(xué)院 部隊(duì)管理系，河北 廊坊 065000)

利用Excel繪制消防圖表的問(wèn)題研究

李 楠

(武警學(xué)院 部隊(duì)管理系，河北 廊坊 065000)

由于圖表具有直觀、簡(jiǎn)單、便于識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)，在進(jìn)行消防統(tǒng)計(jì)時(shí)被大量使用。但在使用Excel中的一些設(shè)置制作圖表時(shí)，可能會(huì)無(wú)意或有意地創(chuàng)建出一些具有誤導(dǎo)性信息的圖表，這對(duì)火災(zāi)趨勢(shì)的判斷和消防業(yè)務(wù)的開(kāi)展都將產(chǎn)生不利影響。說(shuō)明了這些誤導(dǎo)信息是如何被納入到消防圖表中的，并給出了制作準(zhǔn)確消防圖表的方法。

Excel；圖表；誤導(dǎo)信息

0 引言

圖形報(bào)表(圖表)是利用數(shù)據(jù)生成的各種圖形，它作為一種直觀、可讀性強(qiáng)的數(shù)據(jù)表示工具，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、教育等多個(gè)領(lǐng)域[1]。在消防領(lǐng)域，每年都要對(duì)全國(guó)各地火災(zāi)發(fā)生情況、接處警情況、消防裝備使用情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在日常的消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作中，使用統(tǒng)計(jì)表格可以描述大量的數(shù)據(jù)，但是當(dāng)需要比較各部分?jǐn)?shù)據(jù)之間的差異，如觀察火災(zāi)數(shù)據(jù)在不同時(shí)間的發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，表格的分析與整理便顯的不夠直觀，這時(shí)消防工作人員常常將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖表，因?yàn)閳D表具有較好的視覺(jué)效果，可方便用戶查看數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化規(guī)律，同時(shí)也方便進(jìn)行工作匯報(bào)。在歷年出版的消防年鑒中，大量采用了柱形圖、餅圖、折線圖等圖表形式。但是，仔細(xì)觀察這些圖表會(huì)發(fā)現(xiàn)，圖表只是數(shù)據(jù)的一種表達(dá)形式，能形象的表達(dá)數(shù)據(jù)，同時(shí)也有可能無(wú)意或有意地對(duì)讀者產(chǎn)生誤導(dǎo)。當(dāng)使用許多流行的圖表樣式顯示基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，情況可能和預(yù)想的不同，甚至讀者會(huì)得出和原始數(shù)據(jù)相反的結(jié)論。下面就以Excel2010為例，分析圖表用于描述各種消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。

1 三維圖表帶來(lái)的問(wèn)題

從Excel2007開(kāi)始，Excel的圖表引擎進(jìn)行了更新，Excel引入了大量三維圖表。雖然Excel為三維圖表提供了大量支持，但是由于三維圖表的透視效果會(huì)帶來(lái)視覺(jué)偏差，往往會(huì)產(chǎn)生歪曲數(shù)據(jù)的效果，所以在使用三維圖表時(shí)，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真甄別。

1.1 三維柱形圖

由于三維圖表能夠展示對(duì)象的三維觀感，可以給讀者帶來(lái)更好的視覺(jué)效果，所以消防部門(mén)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，經(jīng)常采用三維柱形圖或者三維圓錐圖來(lái)展示數(shù)據(jù)。但是需要注意的是，利用三維柱形圖或者三維圓錐圖表示數(shù)據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。圖1中的兩個(gè)圖表均來(lái)自于《中國(guó)消防年鑒(2014)》[2],圓柱圖是2013年火災(zāi)損失分段情況圖，圓錐圖是2013年火災(zāi)死亡人數(shù)分段情況圖。觀察圖1上部圖表，可以看到似乎沒(méi)有數(shù)據(jù)觸及到350 000的網(wǎng)格線，但實(shí)際數(shù)據(jù)表明火災(zāi)損失1萬(wàn)以下的火災(zāi)起數(shù)超過(guò)了350 000。圖1中的下部圖表存在同樣的問(wèn)題，實(shí)際上死亡人數(shù)1人的火災(zāi)超過(guò)了1 000起，死亡2人的超過(guò)200起，但對(duì)照?qǐng)D中的網(wǎng)格線，卻完全看不到這種效果，這一切都是透視效果惹的禍。從這些情況不難看出，三維圖表應(yīng)該謹(jǐn)慎使用。如果一定要使用三維圖表來(lái)表示數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)標(biāo)簽或模擬運(yùn)算表是必不可少的選擇。同樣道理，看到三維圖表時(shí)，只看圖形效果是沒(méi)有實(shí)際意義的，必須參照原始數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。

圖1 透視效果導(dǎo)致數(shù)據(jù)顯示誤差

1.2 三維餅圖

除了柱形圖之外，餅圖也是消防部門(mén)經(jīng)常用到的圖表類型之一。餅圖通常適合于比較兩個(gè)到五個(gè)組件的情況，而三維餅圖是放倒的常規(guī)餅圖，放倒后可以看到餅圖的邊緣，因此其具有非常出色的顯示效果。消防部門(mén)經(jīng)常用三維餅圖來(lái)裝飾PowerPoint圖表，從而增強(qiáng)數(shù)據(jù)匯報(bào)的生動(dòng)性。但是通過(guò)下面的例子會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果希望別人能夠閱讀并理解圖表中的數(shù)據(jù)，三維餅圖的效果卻并不是十分理想。以2009年起火原因數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為例，在放火、電氣、違反安全規(guī)定、吸煙等各種起火原因中，電氣火災(zāi)的比例最大為30.2%，其次為生活用火不慎，比例為21.0%，其他數(shù)據(jù)分別為放火占2.5%，違反安全規(guī)定占5.1%，吸煙占7.0%，玩火占7.2%，自燃占2.4%，其他占16.6%，不明占7.9%。2009年起火原因統(tǒng)計(jì)圖如圖2所示，觀察三個(gè)圖表中顯示的30.2%的電氣火災(zāi)比例，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相同，但由于數(shù)據(jù)組件所處位置不同，圖表看起來(lái)的效果卻完全不同。在圖2上側(cè)圖中，電氣火災(zāi)數(shù)據(jù)組件位于三維餅圖后面的扇區(qū)，在中間圖中，電氣火災(zāi)數(shù)據(jù)組件位于餅圖前面的扇區(qū)，相同的數(shù)據(jù)看起來(lái)差別巨大的原因是因?yàn)樘幱陲瀳D不同區(qū)域，其占扇區(qū)尺寸不同。由于三維餅圖前面的任何扇區(qū)看起來(lái)都比餅圖后面的扇區(qū)要大，所以通過(guò)改變?nèi)S餅圖的旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)完全不同的視覺(jué)效果。如果數(shù)據(jù)匯報(bào)者想要利用三維餅圖來(lái)達(dá)到混淆視聽(tīng)的目的，那么可能會(huì)采用這種方式。所以在使用三維餅圖時(shí)，添加數(shù)據(jù)標(biāo)簽是明智的選擇，這樣不管圖表如何旋轉(zhuǎn)，用戶最先的關(guān)注點(diǎn)會(huì)是圖表中的數(shù)字，如圖2下側(cè)圖所示。

圖2 三維餅圖

2 折線圖存在的問(wèn)題

折線圖能以最簡(jiǎn)潔和最清楚的方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)的上升、下降、波動(dòng)等變化趨勢(shì)，是展示歷年火災(zāi)分布數(shù)據(jù)的常用圖表。但需要注意的是，在設(shè)計(jì)使用折線圖之前，要確定同時(shí)使用多少條折線，因?yàn)樘嗟恼劬€會(huì)使圖表看起來(lái)異?；靵y。圖3顯示的是2005—2014年火災(zāi)分月綜合分布圖(此圖表取自《中國(guó)消防年鑒(2015)》)[3]，在這個(gè)折線圖中共繪制了10條折線，而且大部分折線重疊在一起，不同年份的火災(zāi)發(fā)生趨勢(shì)和規(guī)律很難分辨，可以說(shuō)采用圖表來(lái)展示數(shù)據(jù)的意義不大。采用在同一個(gè)圖表堆積不同圖表的方法可解決上述問(wèn)題，如圖4所示。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本例只繪制了2011—2014年的分月火災(zāi)數(shù)據(jù)，需要注意的是，這個(gè)圖表不是簡(jiǎn)單的堆積面積圖，為了達(dá)到圖中所示效果，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理。實(shí)際上，圖4顯示的圖表堆積了7個(gè)面積圖，其中第二、第四和第六個(gè)圖表是不可見(jiàn)的，它們的作用只是輔助顯示第一、第三和第五個(gè)圖表。由于繪制步驟比較繁瑣，這里不再贅述。在圖4中，不同年份的數(shù)據(jù)分開(kāi)顯示，每年的火災(zāi)發(fā)生情況和數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)清晰可見(jiàn)。

圖3 2005—2014年火災(zāi)分月綜合分布圖

圖4 采用堆積圖表顯示不同年份的火災(zāi)趨勢(shì)

3 刻度設(shè)置的問(wèn)題

每個(gè)圖表都有一個(gè)縱坐標(biāo)軸，刻度范圍是從零到一個(gè)大于數(shù)據(jù)最大值的數(shù)值。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)圖表時(shí)，Excel會(huì)自動(dòng)決定縱坐標(biāo)軸是否從零開(kāi)始。但是就縱坐標(biāo)軸而言，起始值、終止值以及其中的刻度單位都是可以變化的，當(dāng)對(duì)圖表有特殊要求時(shí)，用戶可以自己設(shè)置刻度范圍，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)刻度進(jìn)行放大和縮小，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)一些特殊數(shù)據(jù)集的控制。在繪制消防圖表時(shí)，如果對(duì)刻度進(jìn)行放大，可以看清密集數(shù)值區(qū)的數(shù)據(jù)變化；如果對(duì)刻度進(jìn)行縮小，則可以分離圖表的某個(gè)特定區(qū)域的數(shù)據(jù)[4]。在消防統(tǒng)計(jì)工作中，這是兩個(gè)改變刻度設(shè)置的合理原因。但是需要注意的是，數(shù)據(jù)源相同，刻度所取的值不同而呈現(xiàn)出來(lái)圖表給人的感覺(jué)卻可以千差萬(wàn)別。以“2013年全國(guó)分月火災(zāi)發(fā)生情況”圖為例，圖5中的兩個(gè)圖顯示的數(shù)據(jù)都是2013年全國(guó)分月火災(zāi)發(fā)生情況。在圖5上側(cè)圖中，在縱坐標(biāo)軸上將刻度進(jìn)行縮小，使刻度的最小值為0、最高值為80 000，數(shù)據(jù)刻度為10 000。直觀來(lái)看，各個(gè)月份火災(zāi)發(fā)生起數(shù)看起來(lái)變化不大。在圖5下側(cè)圖中，將縱坐標(biāo)軸刻度放大，使其最小值為20 000、最大值為45 000，數(shù)據(jù)刻度為5 000。觀察這張圖表，大多數(shù)用戶會(huì)感覺(jué)火災(zāi)數(shù)據(jù)似乎起伏較大，尤其冬季火災(zāi)發(fā)生起數(shù)迅速增多。由此可見(jiàn)，通過(guò)改變刻度，可以為數(shù)據(jù)繪制一張視覺(jué)效果完全不同的圖表，進(jìn)而影響使用者對(duì)數(shù)據(jù)趨勢(shì)的判斷。從消防部門(mén)的行業(yè)特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，錯(cuò)誤的刻度可能導(dǎo)致決策者對(duì)數(shù)據(jù)趨勢(shì)錯(cuò)誤的理解，從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論，進(jìn)而制定不當(dāng)?shù)臎Q策。因此，圖表制作者要根據(jù)數(shù)據(jù)的變化和實(shí)際情況，正確選擇刻度。

圖5 刻度設(shè)置對(duì)走勢(shì)的影響

4 避免使用的圖表

4.1 收縮圖表

圓錐圖或棱錐圖是具有收縮特效的圖表，其會(huì)使底部的數(shù)據(jù)系列膨脹而使頂部的數(shù)據(jù)系列收縮，因此與原始數(shù)據(jù)相比，圖表的顯示效果可能就會(huì)有所不同。在繪制消防圖表時(shí)，這種類型的圖表要盡量避免使用，因?yàn)閳A錐圖和棱錐圖可能會(huì)歪曲數(shù)據(jù)信息，尤其是堆積類圖表。舉例來(lái)說(shuō)，圖6所示的是2013年全國(guó)消防隊(duì)伍接警出動(dòng)綜合情況，其中，搶險(xiǎn)救援26.3萬(wàn)起，重大活動(dòng)執(zhí)勤1.3萬(wàn)起，虛警及其他15.3萬(wàn)起，社會(huì)救助21.9萬(wàn)起，火災(zāi)撲救38.5萬(wàn)起，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以看出火災(zāi)撲救的出警次數(shù)最多，搶險(xiǎn)救援出警次數(shù)次之。圖6上側(cè)圖所示的是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)條形圖，顯示數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)相符，效果比較直觀，讀者可以迅速判斷出火災(zāi)撲救是出現(xiàn)最多的情況。觀察圖6下側(cè)圖，這是采用同樣數(shù)據(jù)繪制的一個(gè)堆積圓錐圖。位于圓錐圖底部，代表?yè)岆U(xiǎn)救援的楔形看起來(lái)最大(但實(shí)際比例只有25%)，而位于圖表頂部的火災(zāi)撲救比例卻顯得很小(但實(shí)際比例為38.7%，是所有數(shù)據(jù)項(xiàng)中數(shù)值最大的一項(xiàng))。造成這種圖呈現(xiàn)方式與實(shí)際數(shù)據(jù)不符的原因，是由于顯示圖頂部項(xiàng)目的像素要比圖表基底項(xiàng)目的像素少很多，這是此類圖自身的局限性。所以對(duì)于消防數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作來(lái)說(shuō)，應(yīng)該避免選擇棱錐圖和圓錐圖。

圖6 圓錐圖的欺騙性

4.2 堆積面積圖

面積圖主要用于強(qiáng)調(diào)數(shù)量隨時(shí)間而變化的程度，也可用于引起人們對(duì)總值趨勢(shì)的重視，堆積面積圖則可用于顯示部分與整體的關(guān)系。但對(duì)于消防部門(mén)來(lái)說(shuō)，使用堆積面積圖是不明智的選擇。圖7中使用的數(shù)據(jù)是2009—2013年消防部隊(duì)接警出動(dòng)情況，類別分別為虛警及其他、火災(zāi)撲救、搶險(xiǎn)救援、重大活動(dòng)執(zhí)勤和社會(huì)救助，單位是萬(wàn)起。在圖7上側(cè)圖中，顯示的是2009—2013年消防部隊(duì)接警出動(dòng)搶險(xiǎn)救援的數(shù)據(jù)，采用面積圖進(jìn)行繪制，通過(guò)圖表可清晰看出搶險(xiǎn)救援出警次數(shù)在逐年增加，數(shù)據(jù)一直呈上升趨勢(shì)。如果圖表制作者將所有出警數(shù)據(jù)混合在一起，從而將搶險(xiǎn)救援、火災(zāi)撲救等數(shù)據(jù)作為一個(gè)堆積面積圖的中間系列來(lái)顯示的話，情況就會(huì)變得比較糟糕。在堆積面積圖中，通?？梢耘宄D表底部系列的數(shù)據(jù)情況。不過(guò)，弄明白第一個(gè)數(shù)據(jù)系列之后，對(duì)其他數(shù)據(jù)的判斷就變得很困難了。在圖7中間圖中，作為堆積面積圖中間系列的數(shù)據(jù)變化不會(huì)立即顯現(xiàn)出來(lái)，如搶險(xiǎn)救援、火災(zāi)撲救、社會(huì)救助等出警情況比較難判斷。所以繪制消防圖表的基本原則是不要簡(jiǎn)單使用堆積面積圖。相反，應(yīng)該使用單獨(dú)的折線圖來(lái)顯示這些數(shù)據(jù)，這樣才能看出每組數(shù)據(jù)單獨(dú)的走勢(shì)，如圖7下側(cè)圖所示。但如上所述，折線圖也有局限性，用戶需要注意折線的數(shù)量。

圖7 堆積面積圖的問(wèn)題

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)消防部門(mén)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是消防部隊(duì)的基礎(chǔ)工作，準(zhǔn)確真實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是分析掌握火災(zāi)發(fā)生規(guī)律、輔助消防工作決策的主要依據(jù)。消防部門(mén)也一直都將客觀真實(shí)地采集、匯總和統(tǒng)計(jì)火災(zāi)及接警出動(dòng)數(shù)據(jù)作為工作重點(diǎn)。使用圖表的目的是提高數(shù)據(jù)的可讀性，精心構(gòu)思和設(shè)計(jì)的圖表應(yīng)該能夠更加快速和清楚地傳遞信息，所以圖表的視覺(jué)感受和直觀效果就顯得更為重要，消防人員在使用圖表進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，更要謹(jǐn)慎選擇圖表類型和進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置，避免由于圖表設(shè)計(jì)的問(wèn)題而造成信息表達(dá)的混亂，從而影響到消防各項(xiàng)工作的開(kāi)展，并帶來(lái)各種負(fù)面影響。通常，設(shè)計(jì)圖表時(shí)，應(yīng)遵循以下基本步驟：(1)圖表所涉及的所有資料和數(shù)據(jù)真實(shí)無(wú)誤，然后將其內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的分類，歸納出主題所要表達(dá)的意義；(2)選擇恰當(dāng)?shù)膱D表形式，遵循易看、易懂的原則；(3)圖制作完成后，應(yīng)認(rèn)真檢查，觀察圖表是否反映了真實(shí)意圖，主題表達(dá)是否有誤導(dǎo)和歧義，格式是否合適，設(shè)計(jì)是否合理，資料和數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，外觀是否美觀，并進(jìn)行進(jìn)一步完善[5]。另一方面，對(duì)于消防部門(mén)來(lái)說(shuō)，在正確使用圖表的同時(shí)，也應(yīng)該學(xué)會(huì)準(zhǔn)確地觀察其他相關(guān)行業(yè)人士制作的圖表，判斷其是否利用Excel技術(shù)來(lái)創(chuàng)建混淆視聽(tīng)的圖表。

[1] 姜嶺.Excel圖表設(shè)計(jì)大師[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,2009:19-20.

[2] 公安部消防局.中國(guó)消防年鑒[M].昆明:云南人民出版社,2014.

[3] 公安部消防局.中國(guó)消防年鑒[M].昆明:云南人民出版社,2015.

[4]BillJelen.Chartsandgraphs:microsoft?excel? 2010[M].QuePublishing,2010:432-433.

[5] 范俊弟.Excel商務(wù)圖表在辦公中的應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2007:383-384.

(責(zé)任編輯 馬 龍)

The Research of the Problem of Fire Excel Chart

LI Nan

(DepartmentofForceManagement,TheArmedPoliceAcademy,Langfang,HebeiProvince065000,China)

Charts are widely used in firefighting statistics, because they are straightforward, simple and easy to identify and so on. But several settings in Excel allow you to either inadvertently or intentionally create charts that are misleading, which will adversely affect fire development trend judgment and fire service delivering. This paper illustrates how the misleading information is incorporated into a fire chart and how to create a fire chart accurately.

Excel; chart; misleading information

2016-09-18

李楠(1977— )，女，河北廊坊人，副教授。

D

A

1008-2077(2017)02-0015-05