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技术贴│数据作图与分析神器Origin

2017-10-01 郑连虎 Tiger·Z 公共管理定量方法学习

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收到一封邮件,问我有没有一款绘图软件,操作简单且出图不low?尽管很多软件都无法同时兼具“接地气”和“高颜值”,就如小编很喜欢的R语言,出图简洁规范,但作为一种编程语言,如果是零基础学员的话,敲代码并不是赶论文的最好选择。今天就介绍一款既简单又好用的数据作图与分析神器Origin,让你面对论文deadline心不慌!

 

Origin能做什么?

当前流行的数据可视化和数据分析软件有MatlabMathmaticaR等,这些软件功能强大,可满足研究工作中的许多需要,但使用这些软件需要具备一定的计算机编程和矩阵知识,并熟悉其中大量的函数和命令。而使用Origin就像使用ExcelWord那样简单,只需点击鼠标,选择菜单命令就可以完成大部分工作,获得满意的结果。

Origin 是美国OriginLab 公司开发的数据绘图和分析软件,它功能强大且操作简单,可以利用内置的分析模块对数据进行统计、频谱变换、插值和拟合等处理,可以利用内置的图形模板绘制各式各样的二维和三维图形,就像下面展示的那样:


接下来,我用四个操作实例,具体演示Origin绘图和分析过程。我使用的是OriginPro8专业版,其余版本大同小异;Origin软件安装好后,在安装目录下有演示数据供使用,一般的文件路径为C:\Program Files (x86)\OriginLab\Origin8\Samples

 

绘制二维图形:以“三角图”为例

三角图(Ternary)一种用于描述X、Y、Z列所代表变量之间比例关系的统计图;

1. Samples\Graphing文件夹导入Ternaryl.dat文件数据:


2. 因为XY列变量已经默认存在,需要设置Z列变量;选中CY)列,单击菜单命令Column-Setas ZColumn 工具栏上的Set as Z按钮,将其类型设置为Z列;

3. 选中XYZ列,单击菜单命令Plot-Specialized-Ternary2D Graphs工具栏上的Ternary按钮,绘制三角图:


 

绘制三维图形:以“瀑布图”为例

瀑布图(Waterfall)采用绝对值与相对值结合的方式,用于表达数个特定数值之间的数量变化关系的统计图,它能够在反映数据多少的同时,直观地反映出数据的增减变化过程;

1. Samples\Graphing文件夹导入Ternaryl.dat文件数据:


2. 选中A(X)-C(8Y)列进行演示,单击菜单命令Plot-3D XYY-3DWaterfall-3D and Contour Graphs 工具栏上的3D Waterfall按钮,绘制瀑布图:


3. 出图稍显难看,美化一下:双击图形化数据或单击菜单命令Format-Plot…,在打开的Plot Details对话框中,选择Group标签卡,设定边线颜色和样式;选择XY Faces标签卡,设定 XY 面边框和填充方案;选择Spacing标签卡,设定墙间距;点击OK,出图:


数据分析:以“多元线性回归”为例

Origin提供了很多线性或非线性数据的回归、拟合功能,包括线性回归、多项式回归、高斯拟合、指数拟合等等;我以较常用的线性回归来演示此部分;

1. Samples\CurveFitting文件夹导入Multiple Linear Regression.dat文件数据:


2. 单击菜单命令Analysis-Fitting-MultipleLinear Regression…,打开Multiple Regression对话框;单击Dependent Data选项右端的子菜单标志,然后选择“D(Y): Dep”D 列设置为因变量;单击Independent Data选项右端的子菜单标志,然后单击Select Columns…命令,按住键盘上的ctrl键,选中前3 列,单击Add按钮将其加入到下部列表框中;点击OK返回Multiple Regression对话框,再点击OK应用拟合,得到参数结果如下:


 

数学运算:以“积分运算”为例

Origin还提供了许多辅助功能,包括数学运算(插值/外推、求导、微积分、求均值等等)信号处理(曲线平滑、快速傅里叶变换等等)谱线分析(单峰拟合、多峰拟合、隐峰解析等等);我以较常用的积分运算来演示此部分;

1. Samples\Mathematics文件夹导入Sine Curve.dat文件数据:


2. 选中AB 列,单击菜单命令Analysis-Mathematics-Integrate…;在打开的Mathematics: integl对话框中设定重计算模式、积分面积类型以及输出控制等,点击OK应用积分,结果如下:


本期参考文献及教材推荐

[1] 李润明,吴晓明. 图解Origin8.0科技绘图及数据分析. 人民邮电出版社,2009年版;

[2] 肖信. Origin.8.0实用教程——科技作图与数据分析. 中国电力出版社,2009年版;

[3] 方安平,叶卫平 等. Origin 8.0实用指南. 机械工业出版社,2009年版;

[4] 于成龙,郝欣,沈清. Origin 8.0应用实例详解. 化学工业出版社,2010年版;

[5] 张建伟. Origin 9.0科技绘图与数据分析超级学习手册. 人民邮电出版社,2014年版;


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