Data platform & Analytics

在開始之前，要問各位一個問題，為何要以地圖來顯示？直/橫條圖難道不好嗎？然而在視覺化的佈局理念，第一步就是先發展主要圖形，接著才是加入文字、顏色、圖例、大小…甚至是第二種附屬的圖形，例如組合圖 (在Power BI叫 Line and clustered column chart，在Tableau叫 Combination chart)，這些添枝加葉的動作才是第二步。或是Symbol map地圖上呈現出 Pie Chart的二層資訊…
如果第一步走錯了，可能會誤導你的讀者。雖然你的地圖很漂亮，但是能提供的資訊並不夠深入，甚至還不能回答「空間的問題」，造成不預期的誤導讀者結果，讓他們無法聚焦在探索未來的機會或是未來的風險。
如果它的確是一個空間問題，例如台灣哪些縣市的香蕉外銷成績最亮眼？接下來可以優化物流的動線…或是，台北市哪個行政區的 Covid-19確診數最嚴重？接下來可以規劃通勤動線來減低被感染的機會…除了之前第四章介紹過的二個常用的地圖，還有哪些效果也不錯的地圖呢？包含了點分佈圖(Point distribution map)、熱度圖(Heatmap/ Density map)、流線圖(Flow map/ Path map)、蜘蛛圖(Spider map/ Origin-destination map)…
 

接下來再提一個單位換算的重要概念…在地球儀上是具有經度東西各180，緯度南北各90的界線。對比於真實的世界，它的背後是有一個比例尺的概念，例如每一個經度間距是111公里。若覺得觀念上不是很清晰，可以回頭再看一下第五章的細節。

以下將分別用 Power BI 與 Tableau 來做示範，但由於 Power BI 需要使用第三方的 Synoptic panel 的解決方案，而且限制比較多，所以我們留到最後，先談 Tableau。若是對於地圖的操作沒有那麼的熟悉，可以回頭複習一下第四章。
 
一、以像素尺寸來進行：
以 Tableau 為例，當我們要使用自帶背景時，就需要選擇百分比對應(X=0~99；Y=0~100)或是背景圖片的像素尺寸(例如1024*627，就是X=1024；Y=627 的 Landscape 水平圖像)，在下圖中，就是透過 BI工具，將辨公室員工分機表做出來的樣子
 

承上，假設 MIS接到任務，需要提供會議室的租借系統，所以他們收集了以下資訊：會議室名稱、編號、分機、是否支援線上會議、容量、座標X/Y(其中最後一筆有資料遺漏)

首先我們要把X拖到 Columns，Y拖到 Rows，然後就可以應用 Map中第二個選項

在下面的視窗中，把底圖選進去，並且把圖片的像素填入

當你把 Room Name拖至 Detail中，系統會自動以Shape的呈現方現，把會議室的配置圖畫出來。接下來我們要把 Shape改成 Circle 以方利美化工作的進行(跟 Symbol map類似)，我再把Room Capacity拖進Size，在尺寸、顏色、Tooltip上做調整，就能做出以下的效果。美中不足的就是右下角有一個 1Null 的警告

這個遺漏值，你可以攤開工程設計圖，找外包、水電、工程師、同事…來解決，但其實，我們也可以應用 Point Annotation 的功能，自己來解決。因為在你面前，就是一張具有比例尺概念的配置圖

當你從 Point Annotation中取得的 X/Y座標後，就可以填回Excel 資料集，一但你在 Tableau Desktop按下 Refresh後，這個點就能被畫出來

二、以百分比來進行：
我們再加碼一個醫療診所的分析，基礎於上一個範例，我們知道要先將底圖載入，只是這次的座標是用百分比的相對值，而非像素的絕對值

雖然 Valid暫時會顯示 No，只要你拖一個 Dimension 進去就會正常了

所以我們除了要把 Location X與 Location Y拖至右上角之外，還需要把彙總函式由 SUM 改成 AVG，並且將 Location of injury 拖進 Detail，以及把 Number of records拖進 Size。順便也把座標列隱藏掉…

再來是右下角的 5 nulls的警告，歸零沒有用，所以我們點選 Fiter data 把它們排除掉

在這個情境中加號可能會比圓形還好，所以我想改一下，然後既然是受傷，我就用紅色表示

經過美工，我就能用 Laso 套索工具，分別將正面與背面受傷最多的部位選出來，你可以在 Tooltip看到肩膀有27次的受傷記錄，同理下背部也是一樣

三、使用更專業的高精度地理資料集：
當你遇到以地理資訊為主題的議題，或是地理資訊的重要性高於其他項目時的繪製報表需求，你將會需要使用更高精度的 Spatial file地理資料集來做為資料源。目前二大陣營能支援的格式，包括了：Shapefiles、MapInfo tables、KML (Keyhole Markup Language) files、GeoJSON files、TopoJSON files、Esri File Geodatabases。平心而論 Tableau 在這個部份稍微領先，因為它可以直接使用以上所有的格式，細節可以參考官網的說明。而 Power BI 可能會需要搭配第三方的 GIS工具，把這些格式進行前處理，所幸這些格式的互相轉換，在第三方是很成熟的。
但是，這些高精度地理資料集到底能應用在什麼厲害的情境呢？主要有三大類型：

1、將地標(例如著名建築、機場、車站、公園、社區、學校…) 以圓形或點來呈現，例如探索花東地區每一個火車站的使用頻率…(待會會示範給大家看)
2、將區域(農場、礦區、油井、山脈、湖泊…) 以多邊形來呈現，例如探索台灣不同縣市的人口分佈…
3、將具有線性特徵(河流、道路、鐵路、高速公路…) 以線性軌跡來呈現，例如探索居住在高速公路周邊與某個地區本地居民在收入上的差異
某個政府官員，想了解英國地區在特定年份在鐵路方面使用狀況的分析，以利他能規劃未來的施政方針，包含鐵路網路的分佈與每個車站進/出的人數。當我們接到使用者的請求時，你要先判斷鐵道資訊並不在原生 Tableau的功能中，需要引入外部的 Spatial file來輔助。基礎於原先的Estimates of station usage資料，再加上Station point空間資料，才能做到更細部的分析  

首先要先找到 mapping key，就是車站名稱

並確認有 Point 型別的 Geometry欄位(若它不是地圖符號，可以手動做指定)可以用

當我們將 Geometry 拖進 Detail 中，系統除了會彙總資料(較 high level的資訊，而非明細)，並且也會自動產生經緯度

將 Network route 拖進Color，來區別不同區域線路；將Station name 拖進 Detail，讓地圖內含細節的資訊；將2015-2016 Entries & Exits 拖進 Size，來觀察車站進/出的人數

因為歐洲有許多相鄰的國家，所以要在地圖圖層中加入海岸線、國界、國名，來輔助地圖的閱讀

我們就能回答委託人 Stratford international / Ashford international / Ebbsfleet international / Barking 四個較著名的車站中，在 Ashford international 有著最高的進/出人次

四、雙軸地圖：
當你有 High level 與 details 不同顆粒度的資料，又想一起呈現在地圖上時，你可以將原來的值在 Rows 上面複製一份然後做雙軸。當你複製一份資料時，地圖會變成上/下二張相同的地圖。(如果你是在 Columns 複製，會是左/右二張相同的地圖)，以下圖為例，是要配置一張藍色的 Filled map 來表示日本的國土，然後疊上一張日本機場的 Symbol map (把Airport 從City的 Table拖進 Detail 的 Mark中)，細節可以參考官網的說明

五、經緯度客製化：下圖是應用上述的地圖雙軸技巧，將高雄市三民區的85個里人口分佈，與某個市場調查的供需結果做疊合的範例。

在進行客製化之前，我們需要先了解產品的限制與可以發揮的空間。基礎於前面二篇(標準地圖、地圖地址轉換)，我們已經了解 Tableau 可以自動解析地址然後轉換為相關的地理型態，有時是資料有雜訊，所以它沒有轉換成功；有時是它不支援較低階的層次(洲際或是國家是相對高階的層次)，所以你無法把擠在一起的資料點(例如左邊本館里或是中間一點的安東里就是明顯地鶴立雞群，Tableau 預設會幫你做排版，顯示數值最大的資料點)，應用類似 Hex六邊形重朔手法來優化它，取而代之，只能新增一個像 A3這種大尺寸儀表板的大版面來擺放。
以下圖的高雄市三民區資料集為例，行政區與村里這二個較低層級的階層，光是高雄市的行政區當 Tableau 在解析時，我在用 2021.4版本時，就有6個行政區不認識，需要額外手動輸入經緯度。至於村里就更低階了，只有自帶經緯度一途才能呈現。

接下來要介紹，如何自動產生的經緯度？以及如何對自帶的經緯度做正確地設定。由於村里太低階 Tableau 無法辨識，所以我換了一個高雄市全區的資料集。

你可以看到一開始縣市&行政區都是被視為 Abc文字型態，所以不會有自動產生的經緯度。接下來我們只需要對著行政區按右鍵，選擇地理角色/城市，Abc就會變成地球符號，然後在度量值Measure (分隔線以下)區域出現經度(產生)與緯度(產生)。當你分別雙擊這二種物件，Tableau 就會自動畫成地圖，而且不需要去麻煩經度該放在 Column 還是Row？最後再把行政區拖拉至標籤即可完成 Symbol map

如果我們要使用自帶的經緯度時，你將會遇到幾個可能的問題，系統辨識成 Abc 的 Dimension，要改成 Measure時，要選連續還是離散？彙總方式要選總合或是平均？這裡建議你切到資料來源頁籤，先將字串改成空間，此時數值會變成Null，別擔心這只是暫時的，然後再改成數字(十進制)，然後再選擇地理角色，將 Longitude 設定成經度，另一個依此類推。再重覆上一個步驟的動作，就能畫成一模一樣的結果，而且不會有連續/離散&總合/平均問題要訣擇，是不是很方便？
** Tips：你也可以在工作簿直接將自帶的經緯度，直接按右鍵，選到地理角色中的經度與緯度，當你將自帶經緯度拖到Column或Row時，出現AVG(經度)也都能畫的出地圖，我是因為常在幫人做教育訓練，需要處理的比較細緻，如果你想快速開發，這樣做方便也省事！

至於 Power BI：
一、Synotic Designer

其他：
找時間我再補充 Hex 六邊形的重朔手法，可以如何抽取地形地貌的特徵，以宏觀而非鉅細靡遺的呈現，例如應用在細節太多或是標籤互相擋住的場景。以及 Tableau map layer 的新功能…

結論：
雖然報表工具已經透過 3D的渲染、視覺化元件之間的互動、手持裝置的 App 支援…等功能的提供，來協助企業去管理與優化自身的商業流程。若，大家能再善用進階的地圖功能，就能讓 IT在管理機房、會議室、工廠、產線…時覺得更有趣；可以讓醫生在喘不過氣的門診人生之餘，能透過分析病患在不同身體部位的出現趨勢，來發表學術論文或是轉換成其他的衍生型商機(保健產品)；可以讓飛機/遊輪/演唱會/電影院…等各種販賣座位的售票員，都能透過視覺化的顯示，減少人為的錯誤，提供更多的輔助資訊，進而能鼓舞士氣與提昇工作效率。
總之，讓各行各業，都能採用這樣的好技術，把更多的歡樂元素添加到我們的工作與生活中，豈不快哉…

李秉錡 Christian Lee
Once worked at Microsoft Taiwan