Python程序設計與財務應用（微課版）課件 第6章 數(shù)據(jù)分析與可視化

Python程序設計與財務應用（微課版）第6章

數(shù)據(jù)分析與可視化知識目標1．掌握簡單的5種數(shù)據(jù)分析方法；2．掌握使用Matplotlib繪制單個圖形的方法；3．掌握使用Matplotlib繪制組合圖和子圖的方法。技能目標1．能夠用簡單的5種數(shù)據(jù)分析方法完成相關財務數(shù)據(jù)分析；2．能夠將有關財務數(shù)據(jù)以單個圖形的形式直觀地呈現(xiàn)出來；3．能夠通過組合圖或子圖的形式，將多個（有關聯(lián)的）圖形同時在一個屏幕內有序展示，以便更直觀地把握財務數(shù)據(jù)整體情況。學習目標章節(jié)導圖思考題1．如何使用Python做簡單的數(shù)據(jù)分析？2．對于表格型財務數(shù)據(jù)，使用Python也可以像Excel一樣做出漂亮的圖形嗎？章節(jié)導讀CONTENTS數(shù)據(jù)分析01.02.Matplotlib繪圖基礎03.繪圖進階數(shù)據(jù)分析01.使用pandas進行簡單數(shù)據(jù)分析的方法包括分組分析、分布分析、交叉分析、結構分析和相關分析等，下面分別介紹。6.1.1分組分析6分組分析是根據(jù)分組的列的值，將分析對象劃分成不同的部分，以對比分析各部分之間的差異性的一種數(shù)據(jù)分析方法。分組分析有以下兩種常用的語法格式。6.1.1分組分析7【例6-1】先按部門和員工類別分組統(tǒng)計獎金和實發(fā)合計的平均值，再按部門統(tǒng)計獎金的總和、標準差和中位數(shù)。（代碼位置：資源\第6章）6.1.2分布分析8分布分析是先將定量數(shù)據(jù)進行等距或者不等距的分組，然后研究各組分布規(guī)律的一種數(shù)據(jù)分析方法。分布分析的語法格式如下?！纠?-2】首先對公司所有員工的獎金進行分段，將其分成'2000元以下'、'2001～3000元'、'3001～4000元'、'4001～5000元'及'5000元以上'5個區(qū)間，然后顯示每個人獎金所處的區(qū)間及各區(qū)間的人數(shù)。（代碼位置：資源\第6章）6.1.3交叉分析9交叉分析是用于分析兩個或兩個以上分組變量之間的關系，以交叉表形式表示變量間關系的一種數(shù)據(jù)分析方法。常用的交叉分析的語法格式如下。其參數(shù)說明如下。values：表示數(shù)據(jù)透視表中對指定列進行透視（交叉統(tǒng)計分析）。index：表示數(shù)據(jù)透視表中以指定列的值作為行分組。columns：表示數(shù)據(jù)透視表中以指定列的值作為列分組。aggfunc：表示用于交叉分析的統(tǒng)計函數(shù)。fill_value：表示對統(tǒng)計產生的NaN用指定值統(tǒng)一替換。【例6-3】首先統(tǒng)計公司各部門、各員工類別中男、女員工的人數(shù)，然后統(tǒng)計公司各部門中男、女員工獎金的平均值和中位數(shù)。（代碼位置：資源\第6章）6.1.4結構分析10結構分析是在分組分析以及交叉分析的基礎上，計算各組成部分所占比例的一種數(shù)據(jù)分析方法。常用的結構分析的語法格式如下?！纠?-4】統(tǒng)計各門店中每種產品的銷售額相對于該產品銷售總額的占比（按行計算占比），以及各門店中每種產品的銷售額相對于該門店中所有產品銷售額的占比（按列計算占比）。（代碼位置：資源\第6章）6.1.5相關分析11相關分析是研究變量（字段、列）之間是否存在某種依存關系，并對具有依存關系的變量分析其相關方向以及相關程度的一種數(shù)據(jù)分析方法。為了更準確地度量變量之間的相關程度，我們引入相關系數(shù)。相關系數(shù)是一種可以用來描述變量之間的相關程度的值。相關系數(shù)與相關程度之間的關系如表6-1所示。6.1.5相關分析12常用的相關分析的語法格式如下。【例6-5】現(xiàn)有某公司某段時間內廣告曝光量和費用成本的數(shù)據(jù)表，通過相關分析計算其廣告曝光量與費用成本之間的相關系數(shù)。（代碼位置：資源\第6章）6.1.6課堂實驗——電商數(shù)據(jù)分析13【實驗內容】現(xiàn)有電商銷售數(shù)據(jù)工作簿，統(tǒng)計各銷售區(qū)域中每個銷售渠道的銷售額相對于該銷售渠道銷售總額的占比，并統(tǒng)計各銷售區(qū)域中每個銷售渠道的銷售額相對于該銷售區(qū)域中所有銷售渠道的銷售總額的占比。（代碼位置：資源\第6章）【實驗思路】①使用數(shù)據(jù)透視表統(tǒng)計各銷售區(qū)域、銷售渠道的銷售額；②統(tǒng)計各銷售區(qū)域中，每個銷售渠道的銷售額相對于該銷售渠道銷售總額的占比；③統(tǒng)計各銷售區(qū)域中，每個銷售渠道的銷售額相對于該銷售區(qū)域中所有銷售渠道的銷售總額的占比。Matplotlib繪圖基礎02.Matplotlib是一個功能非常強大的Python繪圖庫，使用它可以將數(shù)據(jù)以圖形的形式更直觀地呈現(xiàn)出來。它含有很多子模塊，其中pyplot子模塊是Matplotlib的核心繪圖子模塊，使用它可以繪制折線圖、餅圖、柱形圖及散點圖等各種常見的圖表。需要注意的是：Matplotlib不是Python內置庫，調用前需手動安裝。6.2.1繪制折線圖15當我們想觀察數(shù)據(jù)指標隨著時間的變化而變化的趨勢時，例如，每周、每月、每年的變化趨勢是增加、減少、上下波動還是基本不變，首選折線圖。在Matplotlib中使用pyplot子模塊的plot()函數(shù)繪制折線圖，其常用的語法格式如下。其中，x、y分別表示x軸和y軸的數(shù)據(jù)?！纠?-6】根據(jù)某公司的月度支出表繪制折線圖，觀察各月的支出變化情況。（代碼位置：資源\第6章）6.2.2繪制柱形圖16當我們想觀察數(shù)據(jù)指標之間的差異時，采用柱形圖是很好的選擇。因為利用“柱子”的高低可以很直觀地反映數(shù)據(jù)的大小，人眼對高度差異很敏感，辨識效果非常好。在Matplotlib中使用pyplot子模塊的bar()函數(shù)繪制柱形圖，其常用的語法格式如下。其中，x、y分別表示x軸和y軸的數(shù)據(jù)?！纠?-7】現(xiàn)有某公司的城市投資額表，繪制柱形圖，觀察各城市投資額的差異。（代碼位置：資源\第6章）6.2.3繪制餅圖17當我們想觀察各數(shù)據(jù)指標占總體的比例時，采用餅圖是很好的選擇。在Matplotlib中使用pyplot子模塊的pie()函數(shù)繪制餅圖，其常用的語法格式如下。【例6-8】現(xiàn)有某公司各門店銷售數(shù)據(jù)表，繪制餅圖，觀察各門店的銷售額占比情況。（代碼位置：資源\第6章）6.2.4課堂實驗——繪制銷售凈利潤折線圖18【實驗內容】現(xiàn)有某公司12個月的銷售凈利潤工作簿，繪制銷售凈利潤折線圖。（代碼位置：資源\第6章）【實驗思路】①將銷售凈利潤工作簿中的數(shù)據(jù)導入DataFrame；②通過df.columns返回DataFrame對象的列索引（即所有列標簽），再通過tolist()函數(shù)將列索引轉換為列表；③通過df.iloc[0]獲得由第一行數(shù)據(jù)組成的Series，再通過tolist()函數(shù)將Series轉換為列表；④Matplotlib是不支持顯示中文的，添加一行代plt.rcParams['font.family']='simhei'就可以正常顯示中文了；plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False這行代碼能使坐標軸負數(shù)的負號在中文狀態(tài)下正常顯示；⑤通過plot()函數(shù)繪制折線圖。繪圖進階03.當我們需要把握數(shù)據(jù)整體情況時，一個屏幕內展示單個圖表的形式就不能滿足要求了。此時，通過組合圖或子圖的形式，將多個（有關聯(lián)的）圖表同時在一個屏幕內有序展示，就能讓我們更直觀地把握數(shù)據(jù)整體情況，從而做出相應的決策。6.3.1繪制組合圖20繪制組合圖的代碼比較簡單，將需要組合的圖表的代碼放在一起即可?！纠?-9】根據(jù)某公司電視機和冰箱兩種產品1～6月的銷售收入表，繪制組合折線圖，對比展示兩種產品的銷售收入情況。（代碼位置：資源\第6章）6.3.2繪制子圖21在介紹子圖之前，先介紹畫布（figure）。畫布類似于畫畫時預先準備的圖紙，Matplotlib的所有圖表都是在畫布中繪制的。也就是說，單個折線圖、柱形圖及餅圖都是在畫布中繪制的，如圖6-1所示。6.3.2繪制子圖22前面我們之所以沒有介紹畫布這個概念，是因為在使用Matplotlib繪制圖表時，畫布是默認存在的，且有默認尺寸。畫布的默認尺寸（寬、高）為[6.4,4.8]（單位為英寸），通常對于繪制單個且不超過默認尺寸大小的圖表，不用設置畫布尺寸。但是對于繪制多個圖表或者超過默認尺寸大小的圖表，例如，繪制多個子圖，就需要設置畫布尺寸。設置畫布尺寸的語法格式如下。6.3.2繪制子圖23前面我們之所以沒有介紹畫布這個概念，是因為在使用Matplotlib繪制圖表時，畫布是默認存在的，且有默認尺寸。畫布的默認尺寸（寬、高）為[6.4,4.8]（單位為英寸），通常對于繪制單個且不超過默認尺寸大小的圖表，不用設置畫布尺寸。但是對于繪制多個圖表或者超過默認尺寸大小的圖表，例如，繪制多個子圖，就需要設置畫布尺寸。設置畫布尺寸的語法格式如下。6.3.2繪制子圖246.3.3課堂實驗——繪制毛利率和凈利率組合圖25【實驗內容】根據(jù)某公司12個月的毛利率和凈利率表工作簿，繪制毛利率和凈利率組合圖。（代碼位置：資源\第6章）【實驗思路】①將毛利率和凈利率工作簿中的數(shù)據(jù)導入DataFrame；②從月份列獲?。▁軸）月份數(shù)據(jù)列表；③從毛利率列獲?。▂軸）各月份毛利率列表；④從凈利率列獲?。▂軸）各月份凈利率列表；⑤使用虛線繪制毛利率折線圖；⑥使用實線繪制凈利率折線圖；⑦為了能讓y軸按百分數(shù)顯示，需要從Matplotlib.ticker模塊中導入子模塊PercentFormatter，它可將比例（如0.45）顯示為百分數(shù)（45%），還需要執(zhí)行plt.gca().yaxis.set_major_formatter(PercentFormatter(xmax=1,decimals=0))語句。實訓1繪制應收賬款、應付賬款組合圖【實訓目標】根據(jù)某公司1～12月的應收應付賬款表，繪制組合折線圖，對比展示應收應付賬款走勢。（代碼位置：資源\第6章）【實訓思路】①從月份列獲?。▁軸）月份數(shù)據(jù)列表；②從應收賬款列獲取（y軸）各月份應收賬款列表；③從應付賬款列獲?。▂軸）各月份應付賬款列表；④使用虛線繪制應收賬款折線圖；⑤使用實線繪制應付賬款折線圖。項目實訓實訓2繪制應付賬款分析子圖項目實訓【實訓目標】根據(jù)某公司4個季度的應付賬款表，繪制子圖，通過柱形圖和餅圖