W6:統計圖表——先看圖,再看數字

心理教育統計 2026

授課教師:陳紹慶 | e-mail:

2026/03/30

本週學習目標

學習成效指標

認知規範

  1. 理解常用統計圖的敘事功能
  2. 掌握視覺化數值化描述統計的對應關係
  3. 學會選擇適合分析目標的圖表

實作重點

  1. 使用 jamovi 模組製作專業圖表
  2. 識別並標註離群值
  3. 匯出圖表至 Word 報告並撰寫 APA 格式圖表說明

對應教材

簡報示範資料:電子書範例 anscombesquartet,aflsmall_margins

作業資料:W04 清理後的個人化資料(Total_Score)

Part 1:為何「先看圖」?🧠👨‍💻

Anscombe’s Quartet:統計幻覺

四組資料,完全相同的統計數值,完全不同的故事

統計量 四組資料的數值
Mean X 9.0
Mean Y 7.5
SD X 3.3
SD Y 2.0
Correlation 0.816

重點:如果只看數字,你會以為四組資料完全相同!

用圖表點破幻覺

Anscombe’s Quartet 的四組散佈圖

左上: 線性關係
右上: 非線性關係(拋物線)
左下: 線性關係 + 一個離群值
右下: 垂直資料 + 一個極端值

警告:統計數值與資料結構沒有絕對關係!

資料視覺化的三大優點

  1. 探索(Exploration):預覽資料分佈的模式與異常
  2. 診斷(Diagnosis):檢查統計方法的適用條件是否成立
  3. 溝通(Communication):展示發現
  • 原則:先看圖,確認數字有意義,再做推論

Part 2:jamovi 2.7 新功能 - Plots Tab 🧠👨‍💻

過去的困擾

jamovi 2.6 及之前

  • 圖表「附屬」於統計分析模組(如 Descriptives)
  • 無法獨立管理圖表
  • 修改圖表需重新執行分析

jamovi 2.7 的革新

獨立的 Plots Tab

  • 圖表成為「視覺化管理工具」
  • 可以直接編輯圖表細節(標題、軸標籤、顏色)
  • 除非有必要,不需使用統計分析模組製作圖表

操作介面

切換Plot tab → 選擇要製作的Plot

Plots Tab 介面

主要功能

Plot 用途 適用變項尺度
Bar Plot 柱狀圖 名義
Box Plot 箱形圖* 次序, 連續
Histogram 直方圖* 連續
Scatter Plot 散佈圖 次序, 連續
Line Plot 折線圖 連續
Pareto Plot 帕雷托圖? 次序, 連續

操作示範 aflsmall_margins

  • 本次操作示範並列Plot Tab與描述統計模組的Plot呈現
  • 作業的統計圖製作設定,請詳讀WORD檔案說明

Part 3:直方圖(Histogram) 🧠👨‍💻

什麼是直方圖?

直方圖:顯示資料分佈「形狀」的圖表

關鍵元素

  • X 軸:資料變項的數值範圍(如:分數 0-100)
  • Y 軸:各數值出現的次數(頻率)
  • 長條高度:該區間內的資料筆數(n)或密度(density)

直方圖告訴我們什麼?

形狀(Shape)

形狀 意義
對稱鐘形 常態分佈
右偏(長尾向右) 少數高分,多數低分
左偏(長尾向左) 多數高分,少數低分
雙峰 異質樣本混合

直方圖的製作要點

關鍵設定

  • 疊加常態密度曲線(Density)
  • 選擇適當的組距(Bin Width)
  • 清楚標示橫軸與縱軸

操作示範 aflsmall_margins

常見操作問題:組距(Bin Width)

組距太寬:失去細節,看不出分佈特徵

組距太窄:雜訊太多,看不出整體趨勢

jamovi 預設:自動選擇合適組距(通常可用)

直方圖 vs 偏態指數

aflsmall_margins的數值診斷

偏態指數 直方圖形狀
Skewness > 0 長尾向右,左側較高
Skewness < 0 長尾向左,右側較高
Skewness ≈ 0 對稱,接近鐘形

實作練習:運用自已的W4資料變項Total_Score,複習運用直方圖判斷資料分佈形態

Part 4:箱形圖(Boxplot)🧠👨‍💻

什麼是箱形圖?

箱形圖:顯示資料「五種指標」與「離群值」的圖表

五種指標

  • 最小值(Min)
  • Q1(第 25 百分位數)
  • 中位數(Median,Q2)
  • Q3(第 75 百分位數)
  • 最大值(Max)

箱形圖的結構

箱子:中間 50% 的資料(IQR)

鬚線:延伸至非離群值的最大/最小值

圓點:離群值(超出 1.5 × IQR)

箱形圖告訴我們什麼?

  1. 中心位置:中位數在哪裡?
  2. 變異程度:箱子越大,資料越分散
  3. 偏態:箱子不對稱 → 資料偏態
  4. 離群值:異常的極端值

箱形圖的解讀要點

關鍵資訊

  • 標註離群值編號(Label Outliers)
  • 識別中位數、四分位距
  • 檢查資料對稱性

離群值的處理

發現離群值後,該怎麼辦?

  1. 檢查資料:是真實數據還是測量錯誤?
  2. 回顧 W4:這些資料在清理時是否已處理?
  3. 決策
    • 若為測量錯誤 → 刪除或修正
    • 若為真實極端值 → 保留,但使用穩健統計量(如中位數)

LAB重點:在報告中說明離群值的判斷與處理

Part 4.5:小提琴圖(Violin Plot)🧠👨‍💻

什麼是小提琴圖?

小提琴圖:結合箱形圖與直方密度圖的視覺化工具

核心概念

  • 外形:顯示資料的密度分佈(像旋轉 90° 的直方圖)
  • 內部:包含箱形圖的五項指標
  • 優點:同時看到「分佈形狀」與「統計摘要」

小提琴圖的結構

關鍵元素

  • 寬度:該位置的資料密度(越寬 = 資料越多)
  • 對稱軸:通常為中位數
  • 內部線條:箱形圖的 Q1、Median、Q3

為什麼需要小提琴圖?

箱形圖的限制 vs. 小提琴圖的好處

  • 保留箱形圖的統計摘要
  • 顯示完整的分佈形狀
  • 目視識別雙峰、多峰、偏態

箱形圖 vs 小提琴圖

特性 箱形圖 小提琴圖
顯示內容 五項指標 + 離群值 密度分佈 + 五項指標
分佈形狀 ✗ 看不出 ✓ 完整呈現
雙峰偵測 ✗ 無法識別 ✓ 清楚可見
離群值標註 ✓ 清楚標示 △ 較不明顯
學習曲線 容易理解 需要解釋

建議:兩者搭配使用,互補不足

jamovi 操作:製作小提琴圖

  1. Analyses → Exploration → Plots
  2. aflsmall_margins 拖曳至 Variables
  3. 勾選 Violin
  4. (選擇性)勾選 Box plot(在小提琴圖內疊加箱形圖)

預期輸出

  • 小提琴形狀顯示資料密度
  • 內部顯示箱形圖的五項指標

小提琴圖的解讀

觀察重點

  1. 最寬的位置:資料最集中的區域(眾數附近)
  2. 形狀對稱性
    • 對稱 → 資料分佈均勻
    • 不對稱 → 偏態分佈
  3. 是否有多個凸起:雙峰或多峰分佈
  4. 尾端延伸:極端值的分佈

實例比較:三種圖表並列

相同資料,三種呈現

圖表類型 優勢 適用情境
直方圖 清楚的頻率分佈 初步探索資料
箱形圖 快速識別離群值 比較多組資料
小提琴圖 完整密度 + 統計摘要 深度分析單一變項

實作建議:三種圖表都做,報告選擇最能說故事的圖表

常見誤解:小提琴圖的「寬度」

錯誤理解

「小提琴越寬,資料變異越大」

正確理解

「寬度代表該位置的資料密度,與總變異無關」

範例

  • 窄小提琴 + 長尾 = 集中但有極端值
  • 寬小提琴 = 資料在該區間密集

進階功能

分組比較

  • Group 拖曳至 Split By
  • 並列顯示不同組的箱形圖及小提琴圖
  • 比較組間的分佈差異

範例用途

  • 比較男生 vs 女生的成績分佈
  • 比較實驗組 vs 對照組的反應時間

Part 5:圖表編輯課題🧠👨‍💻

問題:原始圖表不夠專業

常見問題

  • 變項名稱顯示原始代碼(如 afl.margins
  • 無圖表標題
  • 軸標籤不清楚
  • 無法直接用於報告或簡報

圖表整型工程

使用 Plots Tab 修改

  1. 標題(Title):加上有意義的標題
    • 例如:「AFL 比賽得分差距分佈」
  2. X 軸標籤(X-axis Label)
    • afl.margins 改為「得分差距(分)」
  3. Y 軸標籤(Y-axis Label)
    • Density 改為「密度」

jamovi 操作:修改圖表標籤

  1. 在 Plots 結果區,點選圖表
  2. 點選右上角的 ⚙️(設定)
  3. 修改:
    • Title:輸入圖表標題
    • X-axis label:輸入 X 軸標籤
    • Y-axis label:輸入 Y 軸標籤
  4. 套用修改

圖表匯出

格式選擇

格式 用途
PNG 高解析度圖片,適合 Word或PPT 編輯
PDF 向量圖,適合印刷
SVG 可編輯向量圖,多數學術發表指定格式

jamovi 操作

  1. 右鍵點選圖表
  2. 選擇 ImageExport
  3. 選擇格式與存檔位置

LAB重點:圖表匯出至 Word編輯

  • 將圖表匯出為 PNG
  • 以“插入檔案”編輯 Word(DOCX)報告
  • 撰寫 APA 格式圖表說明(Figure Note)

使用Word的理由?

  • 練習專業報告製作
  • 學習圖文整合
  • 培養視覺溝通能力

Part 6:APA 格式圖表說明👨‍💻

❗簡報及報告範例並非你的資料❗

圖表說明的結構

APA 格式圖表說明(Figure Note)

圖 1.
AFL 比賽得分差距分佈直方圖。

{Figure File}

註. 樣本共 N = 176 場比賽,得分差距範圍為 0–116 分,呈現明顯右偏分佈(Skewness = 0.78, SE = 0.18),顯示多數比賽差距偏小,少數比賽出現懸殊差距。疊加的曲線為理論機率分佈。

結構

  1. 圖號與標題
    圖 1.
    [標題]
  2. 圖檔置放區:手動置入圖檔;可渲染的程式碼或Latex腳本
  3. 圖表元素說明:樣本數、分佈特徵、曲線、標記等意義

圖表說明範例

直方圖

Figure 1.
AFL 比賽得分差距分佈直方圖。

{Figure File}

註. 資料顯示右偏分佈(Skewness = 0.78),多數比賽差距偏小,少數比賽出現懸殊差距(最大值 116 分)。

圖表說明範例

箱形圖

Figure 2.
AFL 比賽得分差距箱形圖。

{Figure File}

註. 中位數為 30.50 分,四分位距(IQR)為 37.75 分,顯示中間 50% 比賽的得分差距集中於相對較小的範圍,右偏的分佈特徵與圖 1 直方圖一致。

常見錯誤

錯誤 正確
圖號及標題同一行 分行呈現
標題過度白話「這是總分的圖」 Figure 1. 學期總分分佈直方圖
圖表註釋無說明文字 圖表註釋必須包含解讀

本週作業

W6 作業:視覺化診斷報告

資料來源:W4 的個人化資料(Total_Score)

核心任務:製作專業圖表並撰寫 APA 格式報告

任務一:製作直方圖

Step 1:jamovi 操作

  1. Analyses → Exploration → Plots
  2. Total_Score 拖曳至 Variables
  3. 勾選 Histogram
  4. 勾選 Density(疊加常態曲線)

預期輸出

  • 橫軸:Total_Score
  • 縱軸:Density(密度)
  • 疊加常態分佈曲線

Step 2:圖表專業編輯

使用 Plots Tab 修改標籤

  1. 設定選單展開 Plot & Axis Title
  2. 修改:
    • Plot Title:「量表計分分佈直方圖」
    • X-axis Title:「總分」
    • Y-axis Title:「人數」

檢查清單

Step 3:匯出圖表

  1. 右鍵點選圖表
  2. 選擇 Export → Image
  3. 格式:PNG
  4. 存檔備用-> <學號>_<姓名>_histogram.png

Step 4:APA 格式圖表範本

Figure 1 
學期總分分佈直方圖。

{Figure file}

註. 樣本共 N = 100 人,總分呈現輕微正偏分佈(Skewness = 0.62),多數學生得分集中於 70-80 分。曲線為理論常態分佈。

APA 格式要點

  • Figure X. 圖標一行
  • 簡潔標題及詳細解釋
  • 註解以重要指標的說明統計圖的敘事

任務二:製作箱形圖

Step 1:jamovi 操作

  1. Analyses → Exploration → Plots
  2. Total_Score 拖曳至 Variables
  3. 勾選 Box Plot
  4. 勾選 Label Outliers(標註離群值編號)

預期輸出

  • 箱形圖顯示四分位數
  • 離群值以 ID 標示

Step 2:圖表專業化

修改標籤(同直方圖流程):

  • Plot Title:「量表計分箱形圖」
  • X-axis Title:「總分」

Step 3:匯出圖表

(同直方圖流程,匯出為 PNG 圖檔 -> <學號>_<姓名>_boxplot.png)

Step 4:APA 格式圖表範本

Figure 2. 
學期總分箱形圖。

{Figure file}

註. 中位數為 74.5 分,箱形顯示資料集中於 68-82 分區間。其中有 3 個離群值(ID: 5, 23, 87)。

APA 格式要點

  • 說明中位數與四分位距
  • 明確指出離群值,提供後續處理參考

任務三:視覺化診斷寫作

在 Word 報告第 3 頁回答

  1. 一致性檢查
    • 直方圖的形狀是否與 W5 的偏態指數一致?
    • 若不一致,可能的原因是什麼?
  2. 離群值診斷
    • 箱形圖識別出的離群值,在 W4 是否已處理?
    • 這些離群值是測量錯誤還是真實極端值?
  3. 視覺 vs 數值
    • 圖表是否比單純的統計量更容易理解資料?
    • 舉例說明圖表揭示了哪些數字無法呈現的特徵。

選做加分:小提琴圖

jamovi 操作

  1. Analyses → Exploration → Descriptives → Plots
  2. Total_Score 拖曳至 Variables
  3. 勾選 Violin
  4. (選擇性)勾選 Box plot(疊加箱形圖)

APA 格式圖表說明範例

Figure 3. 
學期總分小提琴圖(含箱形圖)。

{Figure File}

註. 小提琴圖顯示資料的完整密度分佈,揭示雙峰特徵(68 分與 82 分處各有高峰),此特徵在直方圖中不易察覺。

加分要點

  • 以進行分組分析(自選獨變項敘事)
  • 以小提琴圖說明不同分組的分佈特徵
  • 說明與直方圖、箱形圖的差異

繳交項目

必繳檔案

  1. 學號_姓名_W6_Lab.omv
    • jamovi 檔案(含直方圖、箱形圖)
    • 圖表已完成專業化編輯
  2. 學號_姓名_W6_Report.docx
    • Word 報告(含圖表與 APA 格式說明)
  3. 指定圖檔備份
    • 直方圖、箱形圖PNG檔

截止時間:本次上課當天結束前

加分項目

  • 見WORD加分區說明。有編輯內容,複評完成後手動評量。

評分標準

評分項目 配分 說明
jamovi 操作 30%
- 直方圖製作 15% 含常態曲線、標籤修改
- 箱形圖製作 15% 離群值標註、標籤修改
APA 格式寫作 45%
- Figure 1 說明 15% 直方圖的完整 APA 格式描述
- Figure 2 說明 15% 箱形圖的完整 APA 格式描述
- 視覺化診斷 15% 回答三個診斷問題(Q1-Q3)
圖表專業度 20%
- 無原始變項名 10% 標籤已修改為正式名稱
- 圖表匯出品質 10% PNG 高解析度、清晰可讀
檔名與格式 5% 檔名正確、Word 排版整齊

加分項目(最高 +10 分)

  • 製作小提琴圖並深入分析:+5 分
  • 三種圖表的比較分析:+5 分
  • 得分可自選計入W02~W06任何一週的評分

重點回顧

本週關鍵概念

  1. 先看圖,再看數字:Anscombe’s Quartet 的教訓
  2. jamovi 2.7 新功能:獨立的 Plots Tab
  3. 直方圖:顯示資料分佈形狀
  4. 箱形圖:識別離群值與中心位置
  5. 小提琴圖:結合密度分佈與統計摘要
  6. 圖表選擇:根據資料特性選擇適合的視覺化方式
  7. 圖表專業化:修改標籤、匯出至 Word
  8. APA 格式圖表說明:Figure + 解讀文字

下週預告

W7:機率與常態分佈

  • 理解常態分佈的特性
  • 標準分數(Z-score)
  • Q-Q Plot 診斷常態性

Q&A

有任何問題嗎?