MATLAB制作散點圖：從基礎到進階的三種類型講解

一、什么是散點圖

? ? ? ?散點圖是一種用來展示兩個或多個變量之間關系的圖表形式。它可以幫助我們直觀地觀察變量之間是否存在相關性、趨勢或異常值，常用于數據分析的初步探索階段。

二、三種類型散點圖

1.?基本二維散點圖：最簡單、最常用

基本二維散點圖的適用場景

? ? ? ?當你手頭只有兩個連續的數字變量，比如“身高”和“體重”，或者“價格”和“銷量”，想看它們之間有沒有關系時，用這個最合適。

舉個例子：

? ? ? ?你想知道一個人身高越高，是不是體重也越重？那你就畫個散點圖，把“身高”當橫軸，“體重”當縱軸，點一畫上去，圖就出來了。如果點大致排成一條斜線，那就說明：它們有關！

?適用場景總結

觀察趨勢和相關性
檢查是否有異常值
做初步的數據探索

2. 按類別分組著色的散點圖：比較不同“群體”的差異

? 按類別分組著色的散點圖的適用場景

? ? ? ?當你有兩個數值變量（比如“身高”和“體重”），但你還知道每個人是男生還是女生，或者是來自不同城市的。你想對比不同群體在這些數值上的分布，這時候就需要分組著色的散點圖。

舉個例子：

? ? ? ?你把男性的數據點涂成藍色，女性的數據點涂成紅色，一下就能看出：女生更集中在某個區域，男生在哪里分布更廣，等等。

?適用場景總結

分類變量（性別、地區、類型）+ 兩個數值變量
想看不同群體的差異或分布趨勢
非常適合做對比分析

3. 三維散點圖：一次看三個數字變量

三維散點圖的適用場景

? ? ? ?你現在不僅有“身高”和“體重”，還有“年齡”，想看三者之間有沒有關系。這時候就可以用三維散點圖。它比二維圖多了一個維度，可以在空間中呈現點的“走向”。

舉個例子：

? ? ? ?你在一張 3D 圖里看出：隨著年齡增加，身高先升后降，體重慢慢變大——這種復雜的關系，二維圖是看不出來的。

適用場景總結：

同時分析三個數值變量
適合探索復雜的多變量關系
更適合有交互式可視化支持的場景

三種類型散點圖總結
你手上有什么數據？	用哪種散點圖？
兩個數字（例：身高、體重）	基本二維散點圖
兩個數字 + 一個分類（例：性別）	分組著色散點圖
三個數字（例：身高、體重、年齡）	三維散點圖

三、實現繪圖前的數據檢查

針對三種類型的散點圖數據需求

散點圖類型	特別準備事項
基本二維散點圖	確保兩個變量都是數值型
分組著色散點圖	第三個變量（分類）需為字符串或分類類型
三維散點圖	三個變量都需為連續數值型，且無缺失

四、MATLAB繪制相應散點圖

1. 基本二維散點圖繪制

? ? ? 只要兩個數值變量，比如“身高”和“體重”，用最基礎的 scatter() 函數就能搞定。

? ? ? 以下是相關代碼實現：

% 讀取數據并保留原始列名，使得原本中文列名不被修改，以下用調取excel表格為例
data = readtable('散點圖制作.xlsx', 'sheet', 'sheet1', 'VariableNamingRule', 'preserve');
x = data.('身高');
y = data.('體重');
% 創建圖形窗口
figure('Color', 'w');
% 繪制較小圓點的散點圖，以下數據大小可以按需更改
scatter(x, y, 40, ...  % 點大小改為40（點較小，可以按照需求更改）'MarkerEdgeColor', [0.3 0.5 0.7], ...% 點的邊緣顏色設為藍灰色'MarkerFaceColor', [0.5 0.7 0.9], ...% 點的填充顏色為淡藍色'MarkerFaceAlpha', 0.6, ...% 點的透明度設置為 0.6'LineWidth', 0.6);  % 線條粗細
hold on
% 擬合數據后，添加趨勢線（淺紅虛線）
p = polyfit(x, y, 1);
yfit = polyval(p, x);
plot(x, yfit, '--', 'Color', [1 0.4 0.4], 'LineWidth', 1.5);% 顏色粗細也均可更改
% 標簽和標題字體大小與類型（字體略小,可自我調整）
xlabel('身高 (cm)', 'FontSize', 11,'FontWeight', 'bold','FontName', '宋體')
ylabel('體重 (kg)', 'FontSize', 11,'FontWeight', 'bold','FontName', '宋體')
title('身高與體重的關系', 'FontSize', 13, 'FontWeight', 'bold','FontName', '宋體')
% 圖例（去邊框，略小字體）
legend({'數據點', '趨勢線'}, 'Location', 'southeast', 'Box', 'off', 'FontSize', 10)
% 網格和坐標軸美化
grid on
box off
set(gca, 'FontSize', 10, 'LineWidth', 1, 'TickDir', 'out')

散點圖實現：

?2. 按類別分組著色的散點圖繪制

? ? ? ? 需要有兩個數值變量，比如“身高”和“體重”，再加上一個分類變量（比如“性別”），就可以通過循環搭配 scatter() 函數，輕松畫出按類別分組著色的散點圖。不同類別的數據點用不同顏色區分，既直觀又美觀，適合展示各類數據在二維數值變量上的分布差異。

? ? ? ? 以下是相關代碼實現：

% 讀取數據并保留原始列名，使得原本中文列名不被修改
data = readtable('散點圖制作.xlsx', 'sheet', 'sheet2', 'VariableNamingRule', 'preserve');
x = data.('身高');
y = data.('體重');
group = data.('性別');  % 分類變量提取，按照實際情況修改
% 獲取唯一類別標簽
groups = unique(group);
colors = lines(length(groups));  
% 創建圖形窗口
figure('Color', 'w');
hold on;
% 按類別繪制散點圖并添加擬合線
for i = 1:length(groups)idx = strcmp(group, groups{i});  % 當前類別的數據索引% 繪制較小圓點的散點圖，以下數據大小可以按需更改scatter(x(idx), y(idx), 40, ...'MarkerEdgeColor', [0.2 0.2 0.2], ...'MarkerFaceColor', colors(i, :), ...'MarkerFaceAlpha', 0.6, ...'LineWidth', 0.6, ...'DisplayName', groups{i});  % 設置圖例% 擬合線（每組單獨）p = polyfit(x(idx), y(idx), 1);           xfit = linspace(min(x(idx)), max(x(idx)), 100);  yfit = polyval(p, xfit);                  plot(xfit, yfit, '--', ...'Color', colors(i, :), ...'LineWidth', 1.5, ...'DisplayName', [groups{i} ' - 擬合線']); 
end
% 坐標軸標簽和標題（字體可按需修改）
xlabel('身高 (cm)', 'FontSize', 11, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體')
ylabel('體重 (kg)', 'FontSize', 11, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體')
title('不同性別的身高與體重關系（含趨勢線）', 'FontSize', 13, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體')
% 圖例
legend('Location', 'southeast', 'Box', 'off', 'FontSize', 10)
% 網格和坐標軸美化
grid on
box off
set(gca, 'FontSize', 10, 'LineWidth', 1, 'TickDir', 'out')

散點圖實現：

3. 三維散點圖的繪制

? ? ? ?需要有三個數值變量，比如“身高”、“體重”和“年齡”，再加上一個分類變量（比如“性別”），就可以通過循環搭配 scatter3() 函數，輕松繪制出按類別分組著色的三維散點圖。不同類別的數據點用不同顏色標識，在三維空間中直觀展示出變量之間的立體分布關系，特別適合用來觀察多變量之間的聯合趨勢與類別間的結構差異。

? ? ? ? 以下是相關代碼實現：

% 讀取數據并保留原始列名，使得原本中文列名不被修改
data = readtable('散點圖制作.xlsx', 'sheet', 'sheet3', 'VariableNamingRule', 'preserve');
x = data.('身高');
y = data.('體重');
z = data.('年齡');      % 增加的第三個數值變量
group = data.('性別');  % 分類變量
% 類別和顏色
groups = unique(group);
colors = lines(length(groups));
% 圖形窗口
figure('Color', 'w', 'Position', [100 100 800 600]);
hold on;
ax = gca;
ax.Color = [0.97 0.97 0.97];
ax.GridColor = [0.8 0.8 0.8];
ax.GridAlpha = 0.4;
% 繪制三維散點圖，以下數據可以按需修改
for i = 1:length(groups)idx = strcmp(group, groups{i});scatter3(x(idx), y(idx), z(idx), 60, ...'MarkerEdgeColor', [0.3 0.3 0.3], ...'MarkerFaceColor', colors(i,:), ...'MarkerFaceAlpha', 0.7, ...'LineWidth', 0.7, ...'DisplayName', groups{i});
end
% 標簽和標題字體大小與類型（字體略小,可自我調整）
xlabel('身高 (cm)', 'FontSize', 12, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體');
ylabel('體重 (kg)', 'FontSize', 12, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體');
zlabel('年齡 (歲)', 'FontSize', 12, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體');
title('不同性別的身高、體重與年齡三維分布', ...'FontSize', 14, 'FontWeight', 'bold', 'FontName', '宋體');
legend('Location', 'northeastoutside', 'Box', 'off', 'FontSize', 10);
% 美化坐標軸
view(45, 20);
grid on;
box on;
rotate3d on;
axis tight;
set(gca, 'FontSize', 10, 'FontName', '宋體', 'LineWidth', 1, 'TickDir', 'out');
camproj perspective;