第01章 Tableau数据可视化概述

序言

1.内容介绍

本章介绍了数据可视化的概述，对于数据可视化的定义、常见应用领域、如何实现数据可视化进行了一一讲解，同时列举了数据可视化常用的软件以及 Tableau产品的组件构成等。

2.理论目标

了解数据可视化的应用领域
了解数据可视化常用软件
掌握Tableau产品的组成

3.实践目标

4.实践案例

5.内容目录

1.数据可视化概述
2.数据可视化常用软件
3.Tableau软件概况
4.初识Tableau

第1节数据可视化概述

1. 什么是数据可视化

数据可视化的历史可以追溯到20世纪50年代计算机图形学的早期，人们利用计算机创建了首批图表。1987年，一篇题目为《Visualization in Scientific Computing》（即科学可视化）的论文成为数据可视化发展的里程碑，它强调基于计算机可视化技术的必要性。
随着数据种类和数量的增长、计算机运算能力的提升，越来越多高级计算机图形学技术与方法应用于处理和可视化这些海量数据。20世纪90年代初期，“信息可视化”成为新的研究领域，旨在为抽象数据集的分析工作提供支持。

2. 数据可视化的常见应用领域

科学可视化：将科学观察数据，通过多种技术形成各种可视化图形，以帮助理解和分析各种模式，例如，天气研究中通过颜色和标志等对风力、水流、气候学的可视化方法。生物科学中的生命科学可视化方法，如基因结构的可视化。
生产领域可视化：二维、三维的工程绘图。各种参数的动态可视化展现和模拟。大众传播领域。随着近几年信息图的兴起，传播领域使用了大量的可视化技术，以向大众清晰快速地传递很多信息和知识。
商业领域可视化：可视化仪表盘，将很多关键数据指标展现为可视化形式，方便业务管理人员快速地捕获信息，同时也提升了在有限时间内可摄取的信息量，帮助相关人员更有效率地做出决策。还有一些情况下，可视化本身就参与到分析进程中，而不是仅仅为了展现分析结果。例如，网站使用点击热力图，研究页面不同区域的点击情况，指导和改善网页设计。更进一步的技术，可以跟踪用户的视觉轨迹，进行用户页面注意力的研究。在大型的商业机构和公共场所，结合时间空间，对人群的行为轨迹进行可视化分析，制定对应的人群管理和引导政策。
地理信息可视化：这个领域的可视化历史悠久，并且运用广泛，大家最熟悉的就是地图的展示形式。结合近几年更加强大的信息采集，地图可以综合更多领域完成更加综合的分析，如人口的变迁、商业的演化、特定时期的人工流动分析等。
设备仿真运行可视化：计算机程控以及三维动画图像、与实体模型相融合，实现对设备的可视化表达，对设备位置、外形及参数-目了然，使管理者对设备有形象具体的概念，会大大减少管理者的劳动强度，提高管理效率和管理水平。

3. 如何实现数据可视化

实现数据可视化的步骤相对比较简单，主要包括数据准备、可视化设计与内容分发三步：
- 1.数据准备
- 2.可视化设计
- 3.报表分发

4. 数据可视化注意事项

在实际工作中，如何准确进行数据可视化，注意以下几点：
- 1.数据分析与数据可视化的差异
- 2.正确理解数据仪表板
- 3.不要仅仅停留在可视化视图上

第2节数据可视化常用软件

数据可视化的工具可以分为非编程类和编程类，对于大部分商业数据分析师来说，对编程都比较陌生，因此我们这里仅仅介绍一些非编程类的数据可视化工具。

1.Tableau Desktop

Tableau 帮助人们快速分析、可视化并分享信息。它的程序很容易上手，各公司可以用它将大量数据拖放到数字“画布”上，转眼间就能创建好各种图表。数以万计的用户使用 Tableau Public 在博客与网站中分享数据。

2.Microsoft Power BI

PowerBI是一个强大的工具，它不仅提供了我们常用的图表类型（折线图、柱形图、散点图、地图、饼图等等），在选项中用户可以导入自定义视觉对象，引入一些炫丽的视觉图给报告增添色彩。

在微软的官网上可以下载到许多开发的特殊图表类型满足用户的特定需求，比如（子弹图、直方图等）资源库的链接。

3.阿里DataV

DataV数据可视化是使用可视化应用的方式来分析并展示庞杂数据的产品。DataV旨让更多的人看到数据可视化的魅力，帮助非专业的工程师通过图形化的界面轻松搭建专业水准的可视化应用，满足您会议展览、业务监控、风险预警、地理信息分析等多种业务的展示需求。
DataV数据可视化帮助非专业的工程师通过图形化的界面轻松搭建专业水准的可视化应用场景，可满足您会议展览、业务监控、风险预警、地理信息分析等多种业务的展示需求。
DataV数据可视化经过多年的可视化应用实践操作，已形成多样化的典型场景可供您参考，如：运营数据看板、地理数据看板、领导驾驶舱、指挥中心大屏等。
您可以通过开通DataV服务，体验DataV数据可视化内各类优质可视化应用模板，快速搭建属于自己的可视化应用。

4.腾讯TCV

腾讯云图（Tencent Cloud Visualization，TCV）是一站式数据可视化展示平台，旨在帮助用户快速通过可视化图表展示海量数据，10 分钟零门槛打造出专业大屏数据展示。精心预设多种行业模板，极致展示数据魅力。采用拖拽式自由布局，无需编码，全图形化编辑，快速可视化制作。腾讯云图支持多种数据来源配置，支持数据实时同步更新，同时腾讯云图基于 WEB 页面渲染，可灵活投屏多种屏幕终端。

5.帆软FineBI

这就是一款非常适合使用的数据可视化软件工具，也是国内很多企业都会使用的。FineBI里面有着丰富的一种图形，更是达到数几十种可视化的元素，通过非常简单的一种数据就能够达到自定义的效果，轻松的实现出可视化的一种作用，完全不需要进行二次开发，很快就可以进入到第2次操作的阶段。最主要就是目前开源免费，这是一个非常不错的数据可视化软件工具。而且也可以把表格的数据直接放到图面上，整体的操作也比较方便。

第3节 Tableau软件概况

1.Tableau的发展历程

Tableau是一家提供商业智能的软件公司，正式成立于2004年，总部位于美国华盛顿州西雅图市。产品起源于美国国防部一个提高人们分析信息能力的项目，项目移交斯坦福大学后快速发展，三位负责产品的博士后来共同创建了Tableau软件公司。公司成立一年后，就获得了PC杂志授予的“年度最佳产品”称号。
软件致力于帮助人们看清并理解数据，帮助不同个体或组织快速而简便地对数据进行分析、可视化和分享。
Tableau从发明第一项专利"VizQLTM"开始，一直保持良好的发展势头：
- 在2011年，Tableau被美国高德纳（Gartner）咨询公司评为“全球发展速度最快的商业智能公司”；
- 在2012年，Tableau又被Software杂志评为Sofiware 500强企业；
- 在2013-2017年，在Gartner商业智能和分析平台魔力象限报告中，Tableau连续五次蝉联“领先者"殊荣。

2.Tableau产品简介

Tableau家族产品包括Tableau Desktop，Tableau Server，Tableau Online，Tableau Public和Tableau Reader。

2.1 Tableau Desktop

Tableau Desktop是一款桌面端分析工具。通过Tableau Desktop，可连接几乎所有的数据源。当连接到数据源后，只需用拖放的方式就可快速地创建出交互、美观、智能的视图和仪表板。Tableau的高性能数据引擎，能够以惊人的速度处理数据。通过简单的鼠标操作，就可以完成对数百万条数据的可视化分析，在思考的瞬间就获得所需的答案。
Tableau Desktop分为个人版和专业版两种，两者的区别在于：
- 个人版所能连接的数据源有限，其能连接到的数据源有Excel、文本文件（如.csv文件），Access、JSON空间文件、统计文件、Tableau数据提取、OData，Google表格和Web数据连接器的数据；而专业版可以连接到几乎所有的格式或类型的数据文件和数据库；
- 个人版不能与Tableau Server相连，专业版则可以。

2.2 Tableau Server

Tableau Server是服务器端应用程序，用于发布和管理Tableau Desktop制作的仪表板，同时也可以发布和管理数据源。Tableau Server是基于浏览器的分析技术的，当仪表板做好并发布到Server上后，其他人通过浏览器或平板电脑就可以看到分析结果了。此外，Tableau Server也支持iPad或Andriod平板电脑桌面应用端。

2.3 Tableau Online

Tableau Online是Tableau Server软件及服务的云托管版本，建立在与Tableau Server相同的企业级架构之上。它不需要本地硬件安装，利用Tableau Desktop发布仪表板到云端后，可以在世界的任何地方利用Web浏览器或移动设备查看实时交互的仪表板，并进行筛选数据、下钻查询或将全新数据添加到分析工作中。

2.4 Tableau Reader

Tableau Reader是一款免费的桌面应用程序，用来查Tableau Desktop软件所创建的视图文件，可以交互，但不能编辑。
Tableau Desktop用户在创建交互式的数据可视化内容后，可以将其发布为打包的工作簿。可以通过Tableau Reader来阅读这个工作簿，并可以对工作簿中的数据进行过滤、筛选和检验。

2.5 Tableau Public

Tableau Public适合所有想要在Web上讲述交互式数据故事的人。
Tableau Public是一款免费的服务产品，用户可以将创建的视图发布在Tableau Public上，并将其分享在网页上、博客上，或类似Facebook和Twitter的社交媒体上，让大家与数据互动，发表新的见解，而这一切不用编写任何代码即可实现。
Tableau Public上的可视化图和数据都是公开的，任何人都可以与这些可视化图互动，看到这些数据并下载，还可以根据这些数据创建他们自己的可视化图。

2.6 Tableau Prep

Tableau Prep融合进入Tableau后，将有效加速业务人员完成数据准备的过程。它为数据准备过程提供了自定义的可视化体验，能够快速完成一些常见而又复杂的任务，例如连接、并集、透视和聚合；能够选中某个值并且直接编辑；应用智能算法（比如使用模糊聚类算法）完成高度重复的按拼音进行分组、清理特殊标点等。
依照Tableau在2018年5月同期发布的商务政策，现有的Tableau Desktop客户，可在未来两年内免费使用Tableau Prep。

第4节初识Tableau

1.新增功能

截至2020年5月，最新版本是Tableau Desktop 2020.2，本书是基于该版本而进行的介绍。
Tableau Desktop 2020.2的主要新功能如下：
- （1）较丰富的数据源易于构建、维护和分析。
- （2）关系可实现 LOD 感知分析体验。
- （3）“数据源”页面（画布、数据网格）、“查看数据”和“数据”窗格已更新，以支持 LOD 感知分析体验。
- （4）上下文感知查询在需要时引入相关数据。

2.“开始”界面

Tableau Desktop的开始页面主要由“连接”和“打开”2个区域组成，可以从中连接数据、访问最近使用的工作簿等。

3.“数据源”界面

在建立与数据的初始连接后，Tableau将引导我们进入“数据源”页面，也可以通过在工作簿任意位置单击“显示开始页面”按钮返回开始页面，重新连接数据源。“数据源”页面通常由3个主要区域组成：左侧窗格、画布和网格。

4.数据类型及转换

数据源中的所有字段都具有一种数据类型。数据类型反映了该字段中存储信息的种类，如整数、日期和字符串。字段的数据类型在“数据”窗格中由图标标识。
Tableau Desktop的主要数据类型：

5.运算符及优先级

运算符用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数项目进行运算。例如，2+3的操作数是2和3，运算符是“+”。Tableau支持的运算符有算术运算符、逻辑运算符、比较运算符等。
所有运算符都按特定顺序计算，如2*1+2等于4而不等于6，因为运算符始终在+运算符之前计算。表1-1显示了计算运算符的顺序，第一行具有最高优先级，同一行中的运算符具有相同优先级，如果两个运算符具有相同优先级，则按照算式从左向右进行计算。

6.文件类型

数据可视化分析结束，我们可以使用多种不同的Tableau专用文件类型保存文件，主要有工作簿、打包工作簿、数据提取、数据源、打包数据源和书签等。
工作簿（.twb）：Tableau工作簿文件具有.twb文件扩展名，工作簿中含有一个或多个工作表，有零个或多个仪表板和故事。
打包工作簿（.twbx）：Tableau打包工作簿具有.twbx文件扩展名，打包工作簿是一个zip文件，包含一个工作簿以及任何提供支持的本地文件数据源和背景图像，适合与不能访问该数据的其他人共享。