12 KiB

Raw Permalink Blame History

Visualisera relationer: Allt om honung 🍯


Visualisera relationer - Sketchnote av @nitya

Fortsätt med naturfokuset i vår forskning och upptäck intressanta visualiseringar för att visa relationerna mellan olika typer av honung, baserat på en dataset från United States Department of Agriculture.

Denna dataset, som innehåller cirka 600 poster, visar honungsproduktionen i många amerikanska delstater. Till exempel kan du undersöka antalet bisamhällen, avkastning per samhälle, total produktion, lager, pris per pound och värdet av den producerade honungen i en viss delstat från 1998-2012, med en rad per år för varje delstat.

Det kan vara intressant att visualisera relationen mellan en viss delstats produktion per år och till exempel priset på honung i den delstaten. Alternativt kan du visualisera relationen mellan delstaternas honungsavkastning per samhälle. Denna tidsperiod täcker den förödande 'CCD' eller 'Colony Collapse Disorder', som först observerades 2006 (http://npic.orst.edu/envir/ccd.html), vilket gör detta till en tankeväckande dataset att studera. 🐝

Quiz före lektionen

I denna lektion kan du använda Seaborn, som du har använt tidigare, som ett bra bibliotek för att visualisera relationer mellan variabler. Särskilt intressant är användningen av Seaborns relplot-funktion, som möjliggör scatterplots och linjediagram för att snabbt visualisera 'statistiska relationer', vilket hjälper dataforskare att bättre förstå hur variabler relaterar till varandra.

Scatterplots

Använd ett scatterplot för att visa hur priset på honung har utvecklats år för år per delstat. Seaborn, med hjälp av relplot, grupperar bekvämt delstatsdata och visar datapunkter för både kategoriska och numeriska data.

Låt oss börja med att importera data och Seaborn:

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
honey = pd.read_csv('../../data/honey.csv')
honey.head()

Du märker att honungsdatan har flera intressanta kolumner, inklusive år och pris per pound. Låt oss utforska denna data, grupperad efter amerikansk delstat:

state	numcol	yieldpercol	totalprod	stocks	priceperlb	prodvalue	year
AL	16000	71	1136000	159000	0.72	818000	1998
AZ	55000	60	3300000	1485000	0.64	2112000	1998
AR	53000	65	3445000	1688000	0.59	2033000	1998
CA	450000	83	37350000	12326000	0.62	23157000	1998
CO	27000	72	1944000	1594000	0.7	1361000	1998

Skapa ett grundläggande scatterplot för att visa relationen mellan priset per pound honung och dess ursprungsdelstat i USA. Gör y-axeln tillräckligt hög för att visa alla delstater:

sns.relplot(x="priceperlb", y="state", data=honey, height=15, aspect=.5);

Visa nu samma data med ett honungsfärgat tema för att visa hur priset utvecklas över åren. Du kan göra detta genom att lägga till en 'hue'-parameter för att visa förändringen år för år:

✅ Läs mer om de färgpaletter du kan använda i Seaborn - prova ett vackert regnbågstema!

sns.relplot(x="priceperlb", y="state", hue="year", palette="YlOrBr", data=honey, height=15, aspect=.5);

Med denna färgändring kan du tydligt se en stark progression över åren när det gäller priset på honung per pound. Om du tittar på ett urval av data för att verifiera (välj en viss delstat, till exempel Arizona) kan du se ett mönster av prisökningar år för år, med få undantag:

state	numcol	yieldpercol	totalprod	stocks	priceperlb	prodvalue	year
AZ	55000	60	3300000	1485000	0.64	2112000	1998
AZ	52000	62	3224000	1548000	0.62	1999000	1999
AZ	40000	59	2360000	1322000	0.73	1723000	2000
AZ	43000	59	2537000	1142000	0.72	1827000	2001
AZ	38000	63	2394000	1197000	1.08	2586000	2002
AZ	35000	72	2520000	983000	1.34	3377000	2003
AZ	32000	55	1760000	774000	1.11	1954000	2004
AZ	36000	50	1800000	720000	1.04	1872000	2005
AZ	30000	65	1950000	839000	0.91	1775000	2006
AZ	30000	64	1920000	902000	1.26	2419000	2007
AZ	25000	64	1600000	336000	1.26	2016000	2008
AZ	20000	52	1040000	562000	1.45	1508000	2009
AZ	24000	77	1848000	665000	1.52	2809000	2010
AZ	23000	53	1219000	427000	1.55	1889000	2011
AZ	22000	46	1012000	253000	1.79	1811000	2012

Ett annat sätt att visualisera denna progression är att använda storlek istället för färg. För färgblinda användare kan detta vara ett bättre alternativ. Ändra din visualisering för att visa en ökning av priset genom en ökning av punktens omkrets:

sns.relplot(x="priceperlb", y="state", size="year", data=honey, height=15, aspect=.5);

Du kan se att storleken på punkterna gradvis ökar.

Är detta ett enkelt fall av utbud och efterfrågan? På grund av faktorer som klimatförändringar och kollaps av bisamhällen, finns det mindre honung tillgänglig för köp år för år, och därmed ökar priset?

För att upptäcka en korrelation mellan några av variablerna i denna dataset, låt oss utforska några linjediagram.

Linjediagram

Fråga: Finns det en tydlig ökning av priset på honung per pound år för år? Du kan enklast upptäcka det genom att skapa ett enda linjediagram:

sns.relplot(x="year", y="priceperlb", kind="line", data=honey);

Svar: Ja, med vissa undantag runt år 2003:

✅ Eftersom Seaborn aggregerar data runt en linje, visar den "de flera mätningarna vid varje x-värde genom att plotta medelvärdet och 95 % konfidensintervallet runt medelvärdet". Källa. Detta tidskrävande beteende kan inaktiveras genom att lägga till ci=None.

Fråga: Kan vi också se en topp i honungstillgången runt 2003? Vad händer om du tittar på den totala produktionen år för år?

sns.relplot(x="year", y="totalprod", kind="line", data=honey);

Svar: Inte riktigt. Om du tittar på den totala produktionen verkar den faktiskt ha ökat det året, även om mängden producerad honung generellt sett minskar under dessa år.

Fråga: I så fall, vad kan ha orsakat prisökningen på honung runt 2003?

För att upptäcka detta kan du utforska ett facet grid.

Facet grids

Facet grids tar en aspekt av din dataset (i vårt fall kan du välja 'år' för att undvika att för många facetter skapas). Seaborn kan sedan skapa en plot för var och en av dessa facetter av dina valda x- och y-koordinater för enklare visuell jämförelse. Står 2003 ut i denna typ av jämförelse?

Skapa ett facet grid genom att fortsätta använda relplot som rekommenderas av Seaborns dokumentation.

sns.relplot(
    data=honey, 
    x="yieldpercol", y="numcol",
    col="year", 
    col_wrap=3,
    kind="line"

I denna visualisering kan du jämföra avkastning per samhälle och antal samhällen år för år, sida vid sida med en wrap inställd på 3 för kolumnerna:

För denna dataset står inget särskilt ut när det gäller antalet samhällen och deras avkastning, år för år och delstat för delstat. Finns det ett annat sätt att hitta en korrelation mellan dessa två variabler?

Dubbel-linjediagram

Prova ett flerlindjediagram genom att lägga två linjediagram ovanpå varandra, använd Seaborns 'despine' för att ta bort deras övre och högra axlar, och använd ax.twinx hämtat från Matplotlib. Twinx tillåter ett diagram att dela x-axeln och visa två y-axlar. Visa avkastning per samhälle och antal samhällen, överlagrade:

fig, ax = plt.subplots(figsize=(12,6))
lineplot = sns.lineplot(x=honey['year'], y=honey['numcol'], data=honey, 
                        label = 'Number of bee colonies', legend=False)
sns.despine()
plt.ylabel('# colonies')
plt.title('Honey Production Year over Year');

ax2 = ax.twinx()
lineplot2 = sns.lineplot(x=honey['year'], y=honey['yieldpercol'], ax=ax2, color="r", 
                         label ='Yield per colony', legend=False) 
sns.despine(right=False)
plt.ylabel('colony yield')
ax.figure.legend();

Även om inget särskilt sticker ut runt år 2003, låter det oss avsluta denna lektion på en lite gladare not: även om antalet samhällen totalt sett minskar, stabiliseras antalet samhällen även om deras avkastning per samhälle minskar.

Heja bina!

🐝❤️

🚀 Utmaning

I denna lektion lärde du dig lite mer om andra användningar av scatterplots och linjenät, inklusive facet grids. Utmana dig själv att skapa ett facet grid med en annan dataset, kanske en du använde tidigare i dessa lektioner. Notera hur lång tid de tar att skapa och hur du behöver vara försiktig med hur många grids du behöver rita med dessa tekniker.

Quiz efter lektionen

Granskning & Självstudier

Linjediagram kan vara enkla eller ganska komplexa. Läs lite i Seaborns dokumentation om de olika sätten du kan bygga dem. Försök att förbättra de linjediagram du byggde i denna lektion med andra metoder som listas i dokumentationen.

Uppgift

Dyk in i bikupan

Ansvarsfriskrivning:
Detta dokument har översatts med hjälp av AI-översättningstjänsten Co-op Translator. Även om vi strävar efter noggrannhet, bör du vara medveten om att automatiserade översättningar kan innehålla fel eller felaktigheter. Det ursprungliga dokumentet på dess ursprungliga språk bör betraktas som den auktoritativa källan. För kritisk information rekommenderas professionell mänsklig översättning. Vi ansvarar inte för eventuella missförstånd eller feltolkningar som uppstår vid användning av denna översättning.

12 KiB Raw Permalink Blame History