U1.08.1Data-type–channel matching设计研究

定类、定序、定量三种数据类型需要不同的编码通道

别名: 数据类型匹配 · 视觉通道选择 · nominal ordinal quantitative

概念解释

数据类型—通道匹配(data-type–channel matching)把字段在当前任务中的关系结构,与视觉通道能让人读出的关系对应起来。定类数据只要求辨认相同与不同;定序数据还要求先后;可视化三分法中的“定量”是合并类别,其中有意义的差值需要区间尺度假设,有意义的比率还需要比率尺度与有意义零点。因此,类别可用色相或形状区分,顺序需要能稳定排列的明度、大小或位置,精确量值通常更适合共同标尺上的位置。标题中的“需要不同通道”是匹配原则,不是每种类型只有一个合法通道。

机制

视觉变量并不只改变外观,也暗示关系。不同位置、大小或明度容易形成高低和多少;色相与形状更容易形成分组,却没有唯一的天然顺序。Mackinlay 的表达性原则要求编码至少保留数据中应表达的事实,效能原则再在可表达的候选中选择更易判读者。通道组合、图例和任务会改变表现,所以理论排序是设计起点而非自动选图器。

怎么研究

先写出字段允许的操作:只判同异、还要排序,还是要估计差值、比率或位置。用同一数据比较候选编码,分别测试分类正确率、排序错误、量值误差、反应时间和策略。随机化类别名称与数值范围,控制图元尺寸、密度、背景、图例、设备及色觉条件;不要用一个“偏好”评分代替任务表现。

边界

尺度类型不是字段名的永久属性。年份可被当作类别、时间顺序或间隔;评分数字是否近似定量取决于测量模型和用途。经纬度位置具有空间语义,不能仅因它们是数字就任意映射。统计计算也不能由漂亮的连续色带赋予原数据不存在的间隔或比率意义。

怎么落地

  • 在制图规范中为每个字段记录当前任务、允许比较和测量假设,再选择通道;不要只依据数据库列类型。
  • 分类优先保留可区分身份的通道;有序数据给出单调且图例可读的序列;精确量值比较优先共同标尺位置,并显示单位与参照。
  • 多通道编码时检查它们是否表达同一关系;颜色顺序与大小顺序相反会制造冲突。
  • 用真实用户任务、最小显示尺寸和无障碍替代表达验证结果,并保留表格或结构化数值供精确读取。

延伸

  • 同组U1.08.2 用定量通道编码定类数据会暗示不存在的顺序 · U1.08.3 用定类通道编码定量数据会丢失量值差异 · U1.08.4 数据类型的判定应先于图形类型的选择 · U1.08.5 同一字段在不同分析任务下可被当作不同类型使用
  • 相邻U1.01.3 定量数据与分类数据适用两套不同的通道排序 · U1.02.3 位置同时可承载定量与分类,是最稀缺的通道
  • 站内检索nominal ordinal quantitative · expressiveness criterion · visual channel matching

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