Excel与图表系列无关元素:辅助表达元素

Excel图表中用于辅助表达图表诉求的文本标签类元素有:图表标题、各坐标轴标题、数值轴单位、数据表。这些元素在图表中主要以文本形式出现,数据表为列表形式。除坐标轴刻度标签外,文本标签类元素支持鼠标点取直接编辑,或在编辑栏中键入“=”,用鼠标选取单元格并回车,来引用单元格。

要在图表中设置图表标题和各坐标轴标题元素,需选中图表区,在Excel 2003中,单击鼠标右键>图表选项>标题,输入相应文本内容;在Excel 2007/2010中,图表工具>布局>图表标题和坐标轴标题,选中相应选项,在图表的相应标签中点取输入内容,即可获得显示,如图5.3-23[Excel 2003]和图5.3-24[Excel 2007/2010]所示。

Excel 2003图表标题设置

图5.3-23 Excel 2003图表标题设置

Excel 2007/2010图表标题设置

图5.3-24 Excel 2007/2010图表标题设置

Excel图表数值轴单位和坐标轴刻度标签相关,通过使用数值轴单位可以减少刻度标签的数值显示位数,单位的选项包括:百、千、万、十万、百万、千万、亿、十亿、兆。要在图表中设置该元素,需选中图表数值坐标轴,在Excel 2003中,单击鼠标右键>坐标轴格式>[刻度]选项卡;在Excel 2007/2010中,单击鼠标右键>设置坐标轴格式>[坐标轴选项]选项卡,在“显示单位”下拉选框中选择相应选项,即可获得相应显示。

Excel支持对直角坐标系中具有分类坐标的图表设置数据表。要设置该元素,需选中图表区,在Excel 2003中,单击鼠标右键>图表选项>数据表;在Excel 2007/2010中,图表工具>布局>模拟运算表,选中相应选项即可获得显示,如图5.3-25[Excel 2003]和图5.3-26[Excel 2007/2010]所示。

Excel 2003图表数据表设置

图5.3-25 Excel 2003图表数据表设置

Excel 2007/2010图表数据表设置

图5.3-26 Excel 2007/2010图表数据表设置

数据表是Excel图表系列的数据点列表。数据表可以集成图例,除条形图外的分类坐标刻度标签会和数据表整合在一起。

:图表中使用了数据表后,分类坐标轴的“数值(Y)轴置于分类轴之间选项”将会被强制选中,且在组合图表中只要包含了数据表不支持的图表类型,数据表将无法显示。

Excel与图表系列无关元素:网格线

Excel图表中与图表系列无关的元素是:网格线和用于辅助表达图表诉求的文本标签类元素,这类元素在图表表达诉求中不占主导地位,有时甚至可以完全从图表中剔除,而丝毫不影响图表的诉求表达。

Excel图表的网格线与坐标刻度相关,主要是辅助视觉快速从坐标轴获取数据点的数值,Excel 2003只能使用在图表的一个坐标系中。该元素由横轴与纵轴网格线共同组成,类似地图中的经纬线,坐标轴每一个刻度单位对应一条网格线,根据需要可以分别设置横轴和纵轴的主要网格线和次要网格线。要在图表中设置该元素,需选中图表区,在Excel 2003中,单击鼠标右键>图表选项>网格线;在Excel 2007/2010中,图表工具>布局>图例,选中相应选项即可获得显示,如图5.3-21[Excel 2003]和图5.3-22[Excel 2007/2010]所示。

Excel 2003网格线设置

图5.3-21 Excel 2003网格线设置

 Excel 2007/2010的网格线设置

图5.3-22 Excel 2007/2010的网格线设置

Excel图表系列相关元素

Excel图表中包含大量各类图表元素,这些图表元素间相互关联,又彼此独立存在,有机地构成一体,直接或间接参与数据的图示化。图表中某些元素与图表系列相关联,这其中大部分又都寄生于图表系列之上,对于一些特殊的图表元素,其作用有时往往要高于图表系列;而另外一些图表元素通过辅助图表系列来完成图表功能,了解如何设置也非常必要。

在Excel图表中与图表系列相关的元素有:数据点、数据标签、误差线、趋势线、涨跌柱线、高低点连线、垂直线、系列线、引导线、图例。数据点是构成图表系列的基本元素单位;数据标签则是寄生在数据点之上的元素;误差线、趋势线、涨跌柱线、高低点连线、垂直线、系列线、引导线这些图表元素,分别寄生在特定图表系列之上;图例则为所有数据系列的标签。

Excel图表系列:组合不同类型图表系列

当Excel图表中包含多个图表系列时,非三维图表的每个系列可以是完全不同于其他系列的图表类型,通过该特点我们可以创建出形式多样的图表。在一个包含多个图表系列的柱形图中,当鼠标选中任意一个柱形图表系列,单击鼠标右键>图表类型,选取需要的非柱形图表类型即可创建一个组合图表。注意:气泡图和三维图表不可以和任何图表类型进行组合;变更气泡图和所有三维图表系列的图表类型,会更改整个图表的图表类型。

除股价图外,Excel 2003在图表向导的自定义类型选项卡中还包含柱状面积图、线-柱图、两轴线-柱图组合类图表;Excel 2007/2010的自定义模板由于采用了新的机制,在图表类型对话框的模板管理界面仅提供了一个线-柱图的组合图表模板。

当然并不是任意一种图表类型皆可与其他图表类型组合,这涉及同一个图表中,不同图表类型系列的优先级,以及图表系列群组和坐标系集合问题。除此之外要得到一个理想的组合图表还需要考虑Excel处理图表系列的坐标轴共用问题。

系列的优先级

经常使用自选图形的读者应该对“叠放层次”这个概念不陌生,Excel对于图表系列的绘制也具有“叠放层次”这个概念,每个系列占用一个绘图层,这一点和任意一款绘图软件没有二致。创建一个如图5.2-6所示,5个柱形系列组成的图表,所有系列均引用相同区域数据,将柱形的重叠比例设置在:80%,我们将看到Excel会采用计算机惯用的LIFO后进先出模式,最后加入的系列5叠加在了之前加入的系列之上。

Excel同种类型图表系列的叠放层次

图5.2-6 Excel同种类型图表系列的叠放层次

图5.2-6的图例自上而下,依系列添加的顺序说明了系列添加的顺序,在Excel 2003中,选中任意图表系列,单击鼠标右键>数据系列格式>系列次序中来调整顺序,如图5.2-7所示在Excel 2007/2010中,选中图表,单击鼠标右键>选择数据>选择数据源“图例项(系列)”来调整顺序,如图5.2-8所示。

Excel 2003系列次序调整对话框

图5.2-7 Excel 2003系列次序调整对话框

Excel 2007/2010系列次序调整[红色箭头所指位置]

图5.2-8 Excel 2007/2010系列次序调整[红色箭头所指位置]

交叉引用


更加快捷的方法是SERIES公式的排序数值,请参阅:

本章5.2.1节中“2.图表系列的SERIES公式”的相关内容。


创建一个使用5个柱形系列组成的图表,从系列2依次将其图表类型更改为:折线图、面积图、XY散点、饼图,可看到如图5.2-9所示的图表,系列出现的层级方式与图5.2-6完全不同。XY散点类型处在所有层级的最上方。

Excel不同类型图表系列的叠放层次

图5.2-9 Excel不同类型图表系列的叠放层次

此时无论如何调整图表系列的排序编号,图表显示依旧保持如图5.2-9所示的系列叠放层次,在Excel 2003系列次序对话框中,也仅可以看到每个类型一个系列。Excel对于具有多种图表类型的图表系列有以下层次限定:

  • 直角坐标系优先于极坐标系;
  • 点、线系列优先于面积系列;
  • 直角坐标系中点、线系列优先的次序依次为:XY散点、折线;
  • 直角坐标系中面积系列优先的次序依次为:柱形、面积;
  • 在Excel 2007/2010中:极坐标系中面积系列优先的次序依次为:环形、饼图。

系列的群组与集合

实际上,在制作组合类图表时,所遇的状况往往要比前面内容所述的情况复杂许多,图表有时不仅仅是每个系列均为完全不同的图表类型,往往是由多个相同或不相同的图表类型组合在一起。在同一坐标系中,Excel往往自动将相同类型的图表系列归为一组,称为“群组”。对于处于同一坐标系中的所有群组归为一类,称为“集合”。

Excel三维直角坐标系只支持单一群组构成的集合。同一非三维图表常规可以支持最多两个图表系列的集合,即主要坐标轴和次要坐标轴。要在图表中同时使用主要坐标轴和次要坐标轴,必须保证图表中包含两个图表系列。由于极坐标系和直角坐标系为两个完全不同的集合类型,故在直角坐标系中添加或变更图表系列的图表类型为极坐标类型时,Excel将会自动将该系列置于另一个坐标系,如果已经有另一个坐标系,则Excel弹出如图5.2-10所示的警告对话框。

Excel图表系列组合警告对话框

图5.2-10 Excel图表系列组合警告对话框

欲改变一个非三维图表系列放置的坐标轴,需要先选中该系列,在Excel 2003中,单击鼠标右键>数据系列格式>坐标轴;在Excel 2007/2010中,单击鼠标右键>设置数据系列格式>系列选项“系列绘制在”。如图5.2-11[Excel 2003]和图5.2-12[Excel 2007/2010]所示即为该选项界面。

Excel 2003图表系列坐标轴设定

图5.2-11 Excel 2003图表系列坐标轴设定

Excel 2007/2010图表系列的系列选项

图5.2-12 Excel 2007/2010图表系列的系列选项

由于条形图采用数值与分类轴调转方式,在包含多种图表类型的非三维直角坐标系中,该类型的图表系列群组无法与其他类型放置在同一坐标系中,必须独立绘制在另一坐标系中。在非三维极坐标系中,雷达图、饼图、环形图系列群组为单一的集合类型,即这类群组需要分别独占一个坐标系。Excel 2007/2010中环形图是个特例,被绘制在了主次坐标之外的第三个坐标系中,这使得在Excel 2007/2010中可以实现在图5.2-9中可再增加一个环形图的图表系列,如图5.2-13所示,但在Excel 2003中却无法直接实现。

Excel 2007/2010组合图表中的环形系列

图5.2-13 Excel 2007/2010组合图表中的环形系列

两个分置在主次坐标系的相同图表类型群组,处于次坐标系的群组叠放层次的优先级高于处于主坐标系的群组,该特性遵循LIFO后进先出模式。

在不指定图表系列类型的前提下,向组合图表添加新系列时,Excel默认将该系列图表类型视为群组叠放层次优先级最高的那个图表类型。

系列的坐标轴共用

任何绘制在非三维直角坐标系中的图表,至少都包含两个坐标:分类/X轴和数值轴,包含了次要坐标轴的图表则不一定需要使用到次分类/X轴和次数值轴,可以不使用次坐标系的任何一个坐标,也可以仅使用次分类/X轴或次数值轴。要设置主次坐标显示需选中图表,在Excel 2003中,单击鼠标右键>图表选项>坐标轴选项卡中设置;在Excel 2007/2010中,图表工具菜单>布局>坐标轴,按照需求选中相应的坐标轴进行设置即可。如图5.2-14[Excel 2003]和图5.2-15[Excel 2007/2010]所示即为该选项界面。

Excel 2003主次坐标设定

图5.2-14 Excel 2003主次坐标设定

Excel 2007/2010主次坐标设定

图5.2-15 Excel 2007/2010主次坐标设定

当不设置次分类/X轴和次数值轴时,处于次坐标系的图表系列自动与主坐标系的刻度相关联。当四个坐标均不显示时,Excel图表的主次坐标依旧存在,只是被隐藏了而已,次坐标系的图表系列自动与主坐标系的刻度相关联,图5.2-16说明了这种差异变化。

Excel图表次坐标设定变化导致的图表变化

图5.2-16 Excel图表次坐标设定变化导致的图表变化

当不设置主分类/X轴和次数值轴时,处于主坐标系的图表系列自动与次坐标系的刻度相关联,图表系列的绘制方向、柱形图系列的绘制方式均会出现较大变化,图5.2-17说明了这种差异的变化。

Excel图表主坐标设定变化导致的图表变化

图5.2-17 Excel图表主坐标设定变化导致的图表变化

交叉引用


有关坐标轴和图表系列绘制方向的内容,请参考:

本章5.1.2节中“1.分类横坐标轴的设置选项”的内容。


柱/条形图的图表绘制方式受到横轴和纵轴交叉点的影响,遵循以下方式(图5.2-18说明了这种特征):

Excel图表横轴与纵轴交叉设定变化导致的图表变化

图5.2-18 Excel图表横轴与纵轴交叉设定变化导致的图表变化

a)柱/形图的有效高度/长度为:数据点数值-横轴和纵轴交叉点数值;

b)当横坐标轴交叉点所处位置大于图表系列的某个数据点时,柱/形图自分类轴背离绘制,该数据点的有效高度/长度为:横轴和纵轴交叉点数值-数据点数值。

即:柱/形图自分类轴起始,其结束点的位置始终是数据点与数值轴对应的位置。

一个特例是:当条形类型系列和其他直角坐标系的图表系列组合,并去除次坐标后,处于次坐标系的条形类型系列并不自动与主坐标系的刻度相关联。次坐标轴此时只是处于隐藏状态,该系列依旧与次坐标轴相关联(图5.2-19说明了这种特征)。

Excel条形图系列关联的坐标轴

图5.2-19 Excel条形图系列关联的坐标轴

在Excel图表中,单一图表系列集合中的所有数据,必须使用同一类型的横轴数据,即只能是分类横截面类型、时间序列类型、数值类型的其中一种,同时需要每个刻度数值保持一致,否则所绘制的图表结果将不是期望的结果。横轴坐标轴标签只以该集合中第一个系列的分类/X值相关联,并且在默认状态下自动判断是分类横截面类型、时间序列类型还是数值类型,同时只与该集合中第一个系列分类/X值的第一个数值相关联。

小技巧


将时间数值横轴默认为分类横截面类型的一个好的方法是:在分类/X值引用的第一个单元格的时间数值前加英文半角的单引号“’”。该方法同样适用于数值类型的数据,可强制将单元格内容转化为文本格式。


数值轴通过最小值和最大值的设定,可以设定图表系列在图表绘图区的显示范围,分类轴却不可以。当然合理设置数值轴的主要刻度单位大小,对于调整数值坐标轴的刻度线以及刻度标签个数非常有帮助。

知识扩展


关于Excel图表值轴的自动刻度值计算方法

来源http://support.microsoft.com/kb/101939/zh-cn

   http://support.microsoft.com/kb/101939/en-us?fr=1

yMax为该坐标系中的图表系列数据点最大值;

yMin为该坐标系中的图表系列数据点最小值。

※该坐标系中所有绘图数据≥0

1)值轴最大值自动为第一个主要刻度单位,其接近或等于以下表达式返回的值:

yMax+0.05×(yMax-yMin)

否则,值轴最大值自动为大于或等于yMax的第一个主要刻度单位。

2)如果yMax-yMin之差大于yMax×16.667%时,值轴最小值自动为零。

3)如果yMax-yMin之差小于yMax×16.667%时,值轴最小值自动为第一个主要刻度单位,其接近或等于以下表达式的返回值:

yMin-((yMax-yMin)/2)

例外:如果图表是一个XY散点图或气泡图,值轴最小值自动为小于或等于yMin的第一个主要刻度单位。

※该坐标系中所有绘图数据≤0

1)值轴最小值自动为第一个主要刻度单位,其小于或等于以下表达式返回的值:

yMin+0.05×(yMin-yMax)

否则,值轴最小值自动为大于或等于yMin的第一个主要刻度单位。

2)如果yMax-yMin之差大于yMax×16.667%时,值轴最大值自动为零。

3)如果yMax-yMin之差小于yMax×16.667%时,值轴最大值自动为第一个主要刻度单位,其大于或等于以下表达式的返回值:

yMax-((yMin-yMax)/2)

例外:如果图表是一个XY散点图或气泡图,值轴最小值自动为小于或等于yMax的第一个主要刻度单位。

※该坐标系中所有绘图数据包含正负数据

1)值轴最大值自动为第一个主要刻度单位,其大于或等于以下表达式返回的值:

yMax+0.05×(yMax-yMin)

2)值轴最小值自动为第一个主要刻度单位,其小于或等于以下表达式返回的值:

yMin+0.05×(yMin-yMax)


Excel图表系列:源数据

Excel最多支持255个图表系列,图表中与数据直接相关联的是图表系列,图表系列是数据图示化的视觉体现,通过图表系列点、线、面形象化的对比关系,来阐释给定数据的数值、差异、趋势关系,从而总结规律或发现异常。多个不同图表类型的系列可以被整合到一个图表中,形成组合类的图表,从而扩充出多种多样的组合类型图表。制作一个组合类型图表必须了解Excel如何通过群组和集合方式来处理系列间关系。

Excel 2003可通过“插入>图表“按钮,在“图表向导”中选择一个图表类型,也可直接单击常用菜单中的按钮创建一个图表。Excel 2007/2010则如图5.2-1所示,在插入选项卡中使用了更加快捷选项按钮。

Excel 2007/2010图表插入选项卡

图5.2-1 Excel 2007/2010图表插入选项卡

源数据选项界面

选中要作图的区域来创建图表,这样与图表关联的数据就和图表绑定到了一起,图表系列即是数据的数值显示。此外,Excel提供了更加详尽的源数据选项界面,通过选中数据系列,单击鼠标右键>源数据,可看到如图5.2-2[Excel 2003]或图5.2-3[Excel 2007/2010]所示的该选项界面。

Excel 2003图表源数据设置选项

图5.2-2 Excel 2003图表源数据设置选项

Excel 2007/2010图表源数据设置选项

图5.2-3 Excel 2007/2010图表源数据设置选项

Excel 2003和Excel 2007/2010在选项界面上差异很大,但基本的内容并没有太大差异,“图表数据区域”对于作图而言,意义不大,其主要针对非组合类的单一图表。

除气泡图外,所有系列的数据均由两组数据,外加一个系列名称的文本数值构成,在单元格中的排布可以成行,也可以成列。对于图表系列,可以仅输入数值数据,另一组数据Excel会以默认方式自动给出。这些数据可以是单元格地址引用、定义名称,以及手工方式输入的数值,单元格引用和定义名称方式的数据灵活度较大,通过改变单元格数据即可改变图表数据,手工输入的数值调整起来则比较烦琐。

交叉引用


有关“Excel默认方式自动给出”的相关内容,请参阅:

本章5.1.2节和5.1.3节的坐标轴相关内容。


针对具体的单一系列,若采用单元格引用方式,当单击数据输入框右侧的按钮之后,便会弹出相应的选取对话框,选取相应的单列、单行单元格区域即可。这里需要特别说明的是Excel支持非连续单列、单行单元格区域,方法是按下键盘Ctrl键来分区域选择单元格区域。对于定义名称以及手工输入方式则不建议采用在数据输入框中来完成,主要是因为数据输入框宽度太小,且较易输入错误。

图表系列的SERIES公式

在Excel中另一个可以编辑源数据的方法是利用图表系列的SERIES公式,选中任意图表系列,即可在Excel的编辑栏中看到该函数,如图5.2-4所示。

Excel图表系列的SERIES公式

图5.2-4 Excel图表系列的SERIES公式

  • 系列名称:可选项,管理图表系列的名称,该名称显示在图表图例中,也可通过数据点标签来显示;具有系列轴的三维图表系列轴刻度标签。
  • 分类/X值:可选项,标示图表系列每个数据点的名称或XY散点图/气泡图的X轴定位数值。
  • 系列数值:必选项,定位数据点在图表数值轴的位置。
  • 系列排序:必选项,自1开始,增量为1的序列数值,决定图表系列在图表中的层次关系,由Excel依照系列添加的次序默认给出。
  • 气泡图大小:必选项,只适用于气泡图,给定气泡数据点大小的数值。

小技巧


Excel编辑栏默认为显示状态,如果没有显示请通过下列方法进行调整。

1)Excel 2003:“工具>选项>视图”选中显示的[编辑栏]复选框。

2)Excel 2007/2010:“文件>Excel选项>高级”选中显示的[编辑栏]复选框。(:Excel 2007的“文件”指按钮。)

不论Excel版本,在选项卡中有与Excel全局相关的大量选项,这些选项对于满足用户的个性化使用需求有极大帮助,但遗憾的是绝大部分用户并没有使用到该功能。


通过修改图表系列的SERIES公式,可修改图表系列的源数据。采用单元格引用方式时,必须采用绝对引用的方式来处理单元格引用,即单元格地址的行列标签前加“$”符号,比如B1单元格,采用$B$1方式。同时所有引用的单元格区域前必须加工作表名称,使用“!”间隔工作表和区域,比如:Sheet2!$D$2:$D$5。

Excel图表系列的源数据:

a)对于不连续区域的单元格引用可以使用“()”来告诉Excel不同区域为同组数据,如:

=SERIES(,Sheet1!$A$2:$A$9,(Sheet2!$D$2:$D$5,Sheet2!$D$7:$D$11),1)

b)支持跨工作表来引用单元格区域,如a)所示。SERIES公式中的同组数据不支持跨表引用,比如使用以下方式Excel就会报错:

=SERIES(,,(Sheet1!$D$2:$D$8,Sheet2!$D$12:$D$21),1)

c)使用手工输入数据时必须使用“{}”来告诉Excel不同数据为同组数据,文本需加“”号,如:

=SERIES(“Test”,,{1,2,3,4,5},1)

d)支持跨工作簿引用,路径必须使用单引号,工作簿必须使用“[]”,不过前提是编辑时该工作簿必须是打开状态,如:

=SERIES(,,‘D:\[工作簿1.xlsx]Sheet1’!$B$2:$B$6,1)

e)对于定义名称的引用方式,如果为工作簿级定义名称,必须明确告诉Excel工作簿路径及名称,当为跨工作簿引用时前提是编辑时该工作簿必须是打开状态。

当前工作表引用:=SERIES(,,Sheet1!name1,1)

当前工作簿引用:=SERIES(,,工作簿1.xlsx!name1,1)

跨工作簿引用:=SERIES(,,‘D:\工作簿1.xlsx’!name1,1)

:通过手工修改图表系列的SERIES公式时必须采用英文半角方式来输入。对于该公式的手工修改极易出现错误,所以编辑时需注意。

学习思考


关于SERIES公式:

该公式并非Excel的工作表函数公式,仅为Excel对图表系列源数据赋值的公式,可以将该公式视为一个数组集合。


高亮方式的拖曳编辑

当Excel图表系列源数据为相对简单的单元格引用方式时,选中该系列,引用单元格会被高亮显示,如图5.2-5所示。

Excel图表系列源数据单元格引用的高亮显示

图5.2-5 Excel图表系列源数据单元格引用的高亮显示

框部分:对应SERIES公式“系列名称”

框部分:对应SERIES公式“分类/X值”

框部分:对应SERIES公式“系列数值”

框部分:对应SERIES公式“气泡图大小”

当将鼠标移至高亮选区的左下角或右下角,出现“”或“”符号时,拖曳选区,即可增删选取的单元格区域。当将鼠标移至选区任意边框之上出现“”符号时,拖曳选区,即可移动选取的单元格范围。要修改一个图表系列的源数据通过拖曳高亮区域的方法不失为简单高效的办法,但对于使用了定义名称和不连续区域单元格引用,该方法无效。

提示


Excel图表系列数据点个数:

  • 二维图表每个系列可容纳32000个数据点。
  • 三维图表每个系列可容纳4000个数据点。
  • 图表中累计可容纳256000个数据点。