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热力图:修订间差异

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扩充统计图形百科:原始点、分布诊断、二维分箱与不确定性图解
 
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第一幅图让相同颜色始终对应相同的原始完成率范围 <math>0\%\!\sim\!100\%</math>。例如 A 第 4 月为 85%,C 第 4 月为 80%,所以前者这一格的数值更高。格内数字保证颜色不必承担精确读数;缺测格用斜纹和 NA 显示,不在色带中给它一个低值。
第一幅图让相同颜色始终对应相同的原始完成率范围 <math>0\%\!\sim\!100\%</math>。例如 A 第 4 月为 85%,C 第 4 月为 80%,所以前者这一格的数值更高。格内数字保证颜色不必承担精确读数;缺测格用斜纹和 NA 显示,不在色带中给它一个低值。


[[File:Gezhi-stats-heatmap-rates.svg|frame|center|alt=三组四个月完成率的原始数值热力图,A为70、75、80、85,B为40、45、缺测、55,C为50、60、70、80|颜色在全部格子间共用 0% 到 100% 的顺序刻度;B 组第三月的斜线表示没有记录,不能解读为 0%。]]
[[File:Gezhi-stats-heatmap-rates-v2.svg|frame|center|alt=三组四个月完成率的原始数值热力图,A为70、75、80、85,B为40、45、缺测、55,C为50、60、70、80|颜色在全部格子间共用 0% 到 100% 的顺序刻度;B 组第三月的斜线表示没有记录,不能解读为 0%。]]


完成率的分母也影响解释。A 的 85% 若来自 20 次任务,C 的 80% 若来自 2000 次任务,两格可以比较点估计的数值,却不能只凭颜色推断精度或差异显著。若要比较不确定性,应附上每格分子、分母,必要时另给[[误差线图|区间]]。
完成率的分母也影响解释。A 的 85% 若来自 20 次任务,C 的 80% 若来自 2000 次任务,两格可以比较点估计的数值,却不能只凭颜色推断精度或差异显著。若要比较不确定性,应附上每格分子、分母,必要时另给[[误差线图|区间]]。
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B 组只对三个月的有效值求均值:<math>(40+45+55)/3\approx46.7\%</math>;不能把缺测月当成 0 再除以 4。图中 B 的其余偏离约为 <math>-6.7,-1.7,+8.3</math> 个百分点。第二幅图用围绕零的发散颜色刻度:一端表示低于本组平均,另一端表示高于本组平均。
B 组只对三个月的有效值求均值:<math>(40+45+55)/3\approx46.7\%</math>;不能把缺测月当成 0 再除以 4。图中 B 的其余偏离约为 <math>-6.7,-1.7,+8.3</math> 个百分点。第二幅图用围绕零的发散颜色刻度:一端表示低于本组平均,另一端表示高于本组平均。


[[File:Gezhi-stats-heatmap-centered.svg|frame|center|alt=相同完成率减去每组有效月份平均后的偏离热力图;A为负7.5、负2.5、正2.5、正7.5个百分点,B第三月缺测,C为负15、负5、正5、正15个百分点|此图比较的是组内变化,色阶范围为 −15 至 +15 个百分点,不再比较不同组的原始水平。A 第四月 85% 高于 C 第四月 80%,但 C 相对自身均值的提升更大。]]
[[File:Gezhi-stats-heatmap-centered-v2.svg|frame|center|alt=相同完成率减去每组有效月份平均后的偏离热力图;A为负7.5、负2.5、正2.5、正7.5个百分点,B第三月缺测,C为负15、负5、正5、正15个百分点|此图比较的是组内变化,色阶范围为 −15 至 +15 个百分点,不再比较不同组的原始水平。A 第四月 85% 高于 C 第四月 80%,但 C 相对自身均值的提升更大。]]


两幅图都正确,问题却不同。第一幅说“哪一格完成率较高”,第二幅说“哪一格比本组一般水平高多少”。不能拿第二幅里更暖的颜色宣称 C 第 4 月完成率超过 A 第 4 月;两组的零点已分别移到自身均值。若时间有自然顺序,应保留月份从左到右;任意重排列会破坏变化轨迹。行的排序可以帮助聚类,但同样要说明排序依据。
两幅图都正确,问题却不同。第一幅说“哪一格完成率较高”,第二幅说“哪一格比本组一般水平高多少”。不能拿第二幅里更暖的颜色宣称 C 第 4 月完成率超过 A 第 4 月;两组的零点已分别移到自身均值。若时间有自然顺序,应保留月份从左到右;任意重排列会破坏变化轨迹。行的排序可以帮助聚类,但同样要说明排序依据。

2026年9月26日 (六) 10:55的最新版本

热力图(heatmap)把一个二维表的数值映射为单元格颜色。这里横纵轴往往是两种类别或有序条件,颜色表示第三个量;它不等于“把散点按小格计数”的二维分箱图,尽管两者外观都像彩色格子。读图先要知道每格的定义、数值单位、颜色刻度和缺测处理。

三组四个月的完成率

设 A、B、C 三组在第 1 至第 4 个月的完成率为下表。这些百分率是合成教学数据;B 组第 3 个月没有可靠记录,用“缺测”标记,而不是填零。

组别 第 1 月 第 2 月 第 3 月 第 4 月
A 70% 75% 80% 85%
B 40% 45% 缺测 55%
C 50% 60% 70% 80%

第一幅图让相同颜色始终对应相同的原始完成率范围 0%∼100%。例如 A 第 4 月为 85%,C 第 4 月为 80%,所以前者这一格的数值更高。格内数字保证颜色不必承担精确读数;缺测格用斜纹和 NA 显示,不在色带中给它一个低值。

三组四个月完成率的原始数值热力图,A为70、75、80、85,B为40、45、缺测、55,C为50、60、70、80
颜色在全部格子间共用 0% 到 100% 的顺序刻度;B 组第三月的斜线表示没有记录,不能解读为 0%。

完成率的分母也影响解释。A 的 85% 若来自 20 次任务,C 的 80% 若来自 2000 次任务,两格可以比较点估计的数值,却不能只凭颜色推断精度或差异显著。若要比较不确定性,应附上每格分子、分母,必要时另给区间。

同一数据改看“偏离本组平均多少”

若研究的是每组自身的变化,可以先对每行求该组已有月份的平均,再从原值减去它。A 组均值为 (70+75+80+85)/4=77.5%,所以四个月相对 A 均值的偏离为 −7.5,−2.5,+2.5,+7.5 个百分点。C 组均值为 65%,偏离为 −15,−5,+5,+15 个百分点。

B 组只对三个月的有效值求均值:(40+45+55)/3≈46.7%;不能把缺测月当成 0 再除以 4。图中 B 的其余偏离约为 −6.7,−1.7,+8.3 个百分点。第二幅图用围绕零的发散颜色刻度:一端表示低于本组平均,另一端表示高于本组平均。

相同完成率减去每组有效月份平均后的偏离热力图;A为负7.5、负2.5、正2.5、正7.5个百分点,B第三月缺测,C为负15、负5、正5、正15个百分点
此图比较的是组内变化,色阶范围为 −15 至 +15 个百分点,不再比较不同组的原始水平。A 第四月 85% 高于 C 第四月 80%,但 C 相对自身均值的提升更大。

两幅图都正确,问题却不同。第一幅说“哪一格完成率较高”,第二幅说“哪一格比本组一般水平高多少”。不能拿第二幅里更暖的颜色宣称 C 第 4 月完成率超过 A 第 4 月;两组的零点已分别移到自身均值。若时间有自然顺序,应保留月份从左到右;任意重排列会破坏变化轨迹。行的排序可以帮助聚类,但同样要说明排序依据。

图表还应给出颜色条或明确的数值范围。本站示例格内逐一写数,避免颜色承担精确读数;正式数据较大时可配色标、说明单位,采用可辨认的顺序或发散色阶,并在黑白打印与色觉差异下检查可读性。没有明确单位的“深色更重要”并不是统计解释。

参考资料