[數據分析與可視化 34] ggplot2與Tableau的繪圖原理

數據可視化的本質是什麼？即將分析邏輯用圖形化的語言表達於平面之上。分析邏輯需操作的關鍵要素是框架結構、指標、維度及數值；平面上常用的圖形元素是面、線、點，及各種圖元類型。分析要素分主次，圖形表現有強弱，數據可視化就是一項將分析邏輯逐步翻譯成圖形語言的任務。

其中，框架結構是指整套數據可視化內容的一級目錄或一級論點，其在圖形語言中表現方式就是「面」，其中每一方面在圖形設計都最好採用整片的面積區分，甚至單獨分頁顯示。指標的確定對應的圖形語言是「線」，即在上述「面」的基礎之上，用線將其做進一步的分割。最後是對維度、數值這些「點」的確定，研究它在本應用場景下最關鍵的特徵，如趨勢、對標、構成等。這些一旦確定下來，剩餘的工作量就變成一道「選擇題」了。平面上常見圖元類型一般有哪些可用維度呢？x軸、y軸、高低、大小、顏色、形狀等，且各個維度在視覺表現力上有強弱之分。分析師需要做的，就是將之前排序過的業務維度，按其關鍵特徵，依次對號入座即可完成圖元設計。

讀完以上邏輯之後，你會發現數據可視化貌似可以天馬行空，但卻有其內在的邏輯約束。在一次加班快到凌晨時我突然想通了這個道理，滿心歡喜了很久。後來發現R 中ggplot2與Tableau軟體中的繪圖原理都是這個，它早被發現且被N多人用過，我心裡就淡然了，哈哈。

ggplot2 包是以統計學家Leland Wilkinson 的「圖形語法」為基礎，以一種數據可視化的形式開發的。Wickham把 ggplot2 和圖形語法看成是「不作為一系列機械操作的可視化思維方式（如從這裡到那裡畫一條線，在這裡畫一點，把長方形塗上顏色）而是以可視化的思維將數據映射到你能看到的事物上。」

在圖形語法背後的概念是相當抽象的。最大的想法是圖是由「幾何對象」（我們在圖表上看到的一個點或柱子的圖形元素）和「圖形屬性」（關於其中幾何形狀被放置的方向）組成的。這聽起來可能不是革命性的，但由Wickham實現的這個概念使得成千上萬的人可以更加容易地畫圖。問答網站Stack Overflow上已經有近9000個問題標記為ggplot2，甚至說 ggplot2 在R中讓作圖變得更「好玩」。用 ggplot2 畫的圖已經出現在了Nature，FiveThirtyEight和紐約時報上。

——Hadley Wickham：一個改變了R的人

以上描述與tableau的繪圖原理也如出一轍，都遵循著類似的圖形語法，分析師也就是把業務內涵用圖形語法表達於使用人員。

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