李 楠

(武警學院 部隊管理系，河北 廊坊 065000)

利用Excel繪制消防圖表的問題研究

李 楠

(武警學院 部隊管理系，河北 廊坊 065000)

由于圖表具有直觀、簡單、便于識別等優(yōu)點，在進行消防統(tǒng)計時被大量使用。但在使用Excel中的一些設(shè)置制作圖表時，可能會無意或有意地創(chuàng)建出一些具有誤導性信息的圖表，這對火災趨勢的判斷和消防業(yè)務(wù)的開展都將產(chǎn)生不利影響。說明了這些誤導信息是如何被納入到消防圖表中的，并給出了制作準確消防圖表的方法。

Excel；圖表；誤導信息

0 引言

圖形報表(圖表)是利用數(shù)據(jù)生成的各種圖形，它作為一種直觀、可讀性強的數(shù)據(jù)表示工具，被廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)、教育等多個領(lǐng)域[1]。在消防領(lǐng)域，每年都要對全國各地火災發(fā)生情況、接處警情況、消防裝備使用情況等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。在日常的消防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作中，使用統(tǒng)計表格可以描述大量的數(shù)據(jù)，但是當需要比較各部分數(shù)據(jù)之間的差異，如觀察火災數(shù)據(jù)在不同時間的發(fā)展趨勢時，表格的分析與整理便顯的不夠直觀，這時消防工作人員常常將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖表，因為圖表具有較好的視覺效果，可方便用戶查看數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化規(guī)律，同時也方便進行工作匯報。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，仔細觀察這些圖表會發(fā)現(xiàn)，圖表只是數(shù)據(jù)的一種表達形式，能形象的表達數(shù)據(jù)，同時也有可能無意或有意地對讀者產(chǎn)生誤導。當使用許多流行的圖表樣式顯示基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時，情況可能和預想的不同，甚至讀者會得出和原始數(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)時可能會出現(xiàn)的問題。

1 三維圖表帶來的問題

從Excel2007開始，Excel的圖表引擎進行了更新，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帶來視覺偏差，往往會產(chǎn)生歪曲數(shù)據(jù)的效果，所以在使用三維圖表時，要對數(shù)據(jù)進行認真甄別。

1.1 三維柱形圖

由于三維圖表能夠展示對象的三維觀感，可以給讀者帶來更好的視覺效果，所以消防部門進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，經(jīng)常采用三維柱形圖或者三維圓錐圖來展示數(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)可能會出現(xiàn)問題。圖1中的兩個圖表均來自于《中國消防年鑒(2014)》[2],圓柱圖是2013年火災損失分段情況圖，圓錐圖是2013年火災死亡人數(shù)分段情況圖。觀察圖1上部圖表，可以看到似乎沒有數(shù)據(jù)觸及到350 000的網(wǎng)格線，但實際數(shù)據(jù)表明火災損失1萬以下的火災起數(shù)超過了350 000。圖1中的下部圖表存在同樣的問題，實際上死亡人數(shù)1人的火災超過了1 000起，死亡2人的超過200起，但對照圖中的網(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，三維圖表應該謹慎使用。如果一定要使用三維圖表來表示數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)標簽或模擬運算表是必不可少的選擇。同樣道理，看到三維圖表時，只看圖形效果是沒有實際意義的，必須參照原始數(shù)據(jù)進行判斷。

圖1 透視效果導致數(shù)據(jù)顯示誤差

1.2 三維餅圖

除了柱形圖之外，餅圖也是消防部門經(jīng)常用到的圖表類型之一。餅圖通常適合于比較兩個到五個組件的情況，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。消防部門經(jīng)常用三維餅圖來裝飾PowerPoint圖表，從而增強數(shù)據(jù)匯報的生動性。但是通過下面的例子會發(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)計圖如圖2所示，觀察三個圖表中顯示的30.2%的電氣火災比例，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相同，但由于數(shù)據(jù)組件所處位置不同，圖表看起來的效果卻完全不同。在圖2上側(cè)圖中，電氣火災數(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)看起來差別巨大的原因是因為處于餅圖不同區(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)看起來都比餅圖后面的扇區(qū)要大，所以通過改變?nèi)S餅圖的旋轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)完全不同的視覺效果。如果數(shù)據(jù)匯報者想要利用三維餅圖來達到混淆視聽的目的，那么可能會采用這種方式。所以在使用三維餅圖時，添加數(shù)據(jù)標簽是明智的選擇，這樣不管圖表如何旋轉(zhuǎn)，用戶最先的關(guān)注點會是圖表中的數(shù)字，如圖2下側(cè)圖所示。

圖2 三維餅圖

2 折線圖存在的問題

折線圖能以最簡潔和最清楚的方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)的上升、下降、波動等變化趨勢，是展示歷年火災分布數(shù)據(jù)的常用圖表。但需要注意的是，在設(shè)計使用折線圖之前，要確定同時使用多少條折線，因為太多的折線會使圖表看起來異常混亂。圖3顯示的是2005—2014年火災分月綜合分布圖(此圖表取自《中國消防年鑒(2015)》)[3]，在這個折線圖中共繪制了10條折線，而且大部分折線重疊在一起，不同年份的火災發(fā)生趨勢和規(guī)律很難分辨，可以說采用圖表來展示數(shù)據(jù)的意義不大。采用在同一個圖表堆積不同圖表的方法可解決上述問題，如圖4所示。為簡單起見，本例只繪制了2011—2014年的分月火災數(shù)據(jù)，需要注意的是，這個圖表不是簡單的堆積面積圖，為了達到圖中所示效果，需要對數(shù)據(jù)進行一些處理。實際上，圖4顯示的圖表堆積了7個面積圖，其中第二、第四和第六個圖表是不可見的，它們的作用只是輔助顯示第一、第三和第五個圖表。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)分開顯示，每年的火災發(fā)生情況和數(shù)據(jù)變化趨勢清晰可見。

圖3 2005—2014年火災分月綜合分布圖

圖4 采用堆積圖表顯示不同年份的火災趨勢

3 刻度設(shè)置的問題

每個圖表都有一個縱坐標軸，刻度范圍是從零到一個大于數(shù)據(jù)最大值的數(shù)值。當創(chuàng)建一個圖表時，Excel會自動決定縱坐標軸是否從零開始。但是就縱坐標軸而言，起始值、終止值以及其中的刻度單位都是可以變化的，當對圖表有特殊要求時，用戶可以自己設(shè)置刻度范圍，通過對數(shù)據(jù)刻度進行放大和縮小，來實現(xiàn)對一些特殊數(shù)據(jù)集的控制。在繪制消防圖表時，如果對刻度進行放大，可以看清密集數(shù)值區(qū)的數(shù)據(jù)變化；如果對刻度進行縮小，則可以分離圖表的某個特定區(qū)域的數(shù)據(jù)[4]。在消防統(tǒng)計工作中，這是兩個改變刻度設(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)出來圖表給人的感覺卻可以千差萬別。以“2013年全國分月火災發(fā)生情況”圖為例，圖5中的兩個圖顯示的數(shù)據(jù)都是2013年全國分月火災發(fā)生情況。在圖5上側(cè)圖中，在縱坐標軸上將刻度進行縮小，使刻度的最小值為0、最高值為80 000，數(shù)據(jù)刻度為10 000。直觀來看，各個月份火災發(fā)生起數(shù)看起來變化不大。在圖5下側(cè)圖中，將縱坐標軸刻度放大，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)用戶會感覺火災數(shù)據(jù)似乎起伏較大，尤其冬季火災發(fā)生起數(shù)迅速增多。由此可見，通過改變刻度，可以為數(shù)據(jù)繪制一張視覺效果完全不同的圖表，進而影響使用者對數(shù)據(jù)趨勢的判斷。從消防部門的行業(yè)特點來說，錯誤的刻度可能導致決策者對數(shù)據(jù)趨勢錯誤的理解，從而得出錯誤的結(jié)論，進而制定不當?shù)臎Q策。因此，圖表制作者要根據(jù)數(shù)據(jù)的變化和實際情況，正確選擇刻度。

圖5 刻度設(shè)置對走勢的影響

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有所不同。在繪制消防圖表時，這種類型的圖表要盡量避免使用，因為圓錐圖和棱錐圖可能會歪曲數(shù)據(jù)信息，尤其是堆積類圖表。舉例來說，圖6所示的是2013年全國消防隊伍接警出動綜合情況，其中，搶險救援26.3萬起，重大活動執(zhí)勤1.3萬起，虛警及其他15.3萬起，社會救助21.9萬起，火災撲救38.5萬起，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以看出火災撲救的出警次數(shù)最多，搶險救援出警次數(shù)次之。圖6上側(cè)圖所示的是一個標準條形圖，顯示數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)相符，效果比較直觀，讀者可以迅速判斷出火災撲救是出現(xiàn)最多的情況。觀察圖6下側(cè)圖，這是采用同樣數(shù)據(jù)繪制的一個堆積圓錐圖。位于圓錐圖底部，代表搶險救援的楔形看起來最大(但實際比例只有25%)，而位于圖表頂部的火災撲救比例卻顯得很小(但實際比例為38.7%，是所有數(shù)據(jù)項中數(shù)值最大的一項)。造成這種圖呈現(xiàn)方式與實際數(shù)據(jù)不符的原因，是由于顯示圖頂部項目的像素要比圖表基底項目的像素少很多，這是此類圖自身的局限性。所以對于消防數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作來說，應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

面積圖主要用于強調(diào)數(shù)量隨時間而變化的程度，也可用于引起人們對總值趨勢的重視，堆積面積圖則可用于顯示部分與整體的關(guān)系。但對于消防部門來說，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年消防部隊接警出動情況，類別分別為虛警及其他、火災撲救、搶險救援、重大活動執(zhí)勤和社會救助，單位是萬起。在圖7上側(cè)圖中，顯示的是2009—2013年消防部隊接警出動搶險救援的數(shù)據(jù)，采用面積圖進行繪制，通過圖表可清晰看出搶險救援出警次數(shù)在逐年增加，數(shù)據(jù)一直呈上升趨勢。如果圖表制作者將所有出警數(shù)據(jù)混合在一起，從而將搶險救援、火災撲救等數(shù)據(jù)作為一個堆積面積圖的中間系列來顯示的話，情況就會變得比較糟糕。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，弄明白第一個數(shù)據(jù)系列之后，對其他數(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)變化不會立即顯現(xiàn)出來，如搶險救援、火災撲救、社會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單使用堆積面積圖。相反，應該使用單獨的折線圖來顯示這些數(shù)據(jù)，這樣才能看出每組數(shù)據(jù)單獨的走勢，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 堆積面積圖的問題

5 結(jié)束語

對消防部門來說，數(shù)據(jù)統(tǒng)計是消防部隊的基礎(chǔ)工作，準確真實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是分析掌握火災發(fā)生規(guī)律、輔助消防工作決策的主要依據(jù)。消防部門也一直都將客觀真實地采集、匯總和統(tǒng)計火災及接警出動數(shù)據(jù)作為工作重點。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)計的圖表應該能夠更加快速和清楚地傳遞信息，所以圖表的視覺感受和直觀效果就顯得更為重要，消防人員在使用圖表進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，更要謹慎選擇圖表類型和進行各種參數(shù)設(shè)置，避免由于圖表設(shè)計的問題而造成信息表達的混亂，從而影響到消防各項工作的開展，并帶來各種負面影響。通常，設(shè)計圖表時，應遵循以下基本步驟：(1)圖表所涉及的所有資料和數(shù)據(jù)真實無誤，然后將其內(nèi)容進行科學的分類，歸納出主題所要表達的意義；(2)選擇恰當?shù)膱D表形式，遵循易看、易懂的原則；(3)圖制作完成后，應認真檢查，觀察圖表是否反映了真實意圖，主題表達是否有誤導和歧義，格式是否合適，設(shè)計是否合理，資料和數(shù)據(jù)是否準確，外觀是否美觀，并進行進一步完善[5]。另一方面，對于消防部門來說，在正確使用圖表的同時，也應該學會準確地觀察其他相關(guān)行業(yè)人士制作的圖表，判斷其是否利用Excel技術(shù)來創(chuàng)建混淆視聽的圖表。

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

[2] 公安部消防局.中國消防年鑒[M].昆明:云南人民出版社,2014.

[3] 公安部消防局.中國消防年鑒[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)圖表在辦公中的應用[M].北京:人民郵電出版社,2007:383-384.

(責任編輯 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。

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1008-2077(2017)02-0015-05