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【python 】python 年度人口结构数据分析与可视化（源码+数据集）【独一无二】
目录
- 【python 】python 年度人口结构数据分析与可视化（源码+数据集）【独一无二】
- 一、设计要求
- 项目名称
- 目标
- 数据清洗与预处理
- 生成并展示以下趋势图
- 二、设计思路
- 1. 读取数据
- 2. 数据清洗和预处理
- 数据预处理 - 去除异常值
- 再次检查缺失值并填充
- 3. 数据分组与聚合
- 4. 数据可视化
- 三、可视化分析
- 年末总人口趋势图
- 城镇人口与乡村人口趋势图
- 总人口均值趋势图
- 城镇人口均值与乡村人口均值趋势图
一、设计要求
项目名称
年度人口结构数据分析与可视化
目标
开发一个数据处理与分析系统，旨在读取年度人口结构数据，对数据进行清洗和预处理，计算关键指标的均值，并生成可视化图表展示人口结构变化趋势。
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数据清洗与预处理
-
检查数据中的缺失值并打印缺失值情况。
-
检查数据类型并打印数据类型。
-
将非数值数据转换为NaN，并去除小于或等于0的异常值。
-
再次检查清洗后的数据缺失值情况，并用前向填充方法填充缺失值。
-
数据分组与聚合
-
将“指标”列设置为索引，并转置数据框。
-
计算每年总人口、城镇人口和乡村人口的均值。
-
数据可视化
生成并展示以下趋势图
- 年末总人口趋势图
- 城镇人口与乡村人口趋势图
- 总人口均值趋势图
- 城镇人口均值与乡村人口均值趋势图
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二、设计思路
这段代码主要是为了处理和分析年度人口结构数据，并生成几个趋势图表来展示人口数据的变化。以下是代码的详细设计思路和步骤分析：
1. 读取数据
df = pd.read_csv(file_path, encoding='gbk')
首先从指定的CSV文件中读取数据，文件编码为’gbk’。
2. 数据清洗和预处理
print("缺失值情况：")
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print("\n数据类型：")
print("略。。。。。")
检查数据中的缺失值和数据类型，确保数据的完整性和类型正确性。
数据预处理 - 去除异常值
df_cleaned = df.copy()
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for col in numeric_columns:
df_cleaned[col] = pd.to_numeric(df_cleaned[col], errors='coerce') # 将非数值数据转换为NaN
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将所有的数值列转换为数值类型，处理过程中将非数值数据转换为NaN，并且去除小于或等于0的异常值。
再次检查缺失值并填充
print("\n清洗后的缺失值情况：")
print(df_cleaned.isnull().sum())
# 略....
# 略....
再次检查清洗后的数据缺失值情况，并用前向填充方法填充缺失值。
3. 数据分组与聚合
df_grouped = df_cleaned.set_index('指标').T
df_grouped['总人口均值'] = df_grouped[['男性人口(万人)', '女性人口(万人)']].mean(axis=1)
# 略....
# 略....
# 略....
将指标列设置为索引，并转置数据框。计算每年总人口、城镇人口和乡村人口的均值。
4. 数据可视化
分别生成总人口趋势图、城镇与乡村人口趋势图、总人口均值趋势图、城镇人口均值与乡村人口均值趋势图：
# 总人口趋势
plt.figure(figsize=(10, 6))
# 略.....
# 略.....
plt.show()
# 城镇人口与乡村人口趋势
plt.figure(figsize=(10, 6))
# 略.....
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# 略.....
plt.show()
# 总人口均值
plt.figure(figsize=(10, 6))
# 略.....
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# 略.....
plt.show()
# 城镇人口均值与乡村人口均值
plt.figure(figsize=(10, 6))
# 略.....
# 略.....
plt.xlabel('年份')
plt.ylabel('人口(万人)')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()
以上代码依次生成总人口、城镇与乡村人口、总人口均值以及城镇与乡村人口均值的趋势图，并设置图表的标题、坐标轴标签和网格显示，确保图表清晰易读。
该代码的设计思路是通过读取、清洗和预处理人口结构数据，然后进行数据分组与聚合，最终通过可视化展示数据的变化趋势。这种方法有助于直观地理解人口变化的总体趋势和结构变化，为进一步分析和决策提供依据。
三、可视化分析
年末总人口趋势图
年末总人口趋势图展示了各年份末总人口的变化情况。这一图表能够直观反映出人口增长或减少的总体趋势，帮助我们理解某一时期内人口的增长速度及其变化规律。通过观察图中各点的分布和连接线的走向，可以判断出人口是否呈现稳定增长、波动或是其他变化趋势。这对于政府部门制定人口政策和资源分配计划具有重要参考价值。
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城镇人口与乡村人口趋势图
城镇人口与乡村人口趋势图分别展示了各年份城镇人口和乡村人口的变化情况。该图表通过对比两个群体的人口变化趋势，揭示了城镇化进程及城乡人口比例的变动。城镇人口上升和乡村人口下降的趋势可能表明城镇化进程加快，而相对平稳的变化则可能意味着城乡发展趋于均衡。该图表能够为城镇化政策的制定和城乡资源合理配置提供数据支持。
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总人口均值趋势图
总人口均值趋势图展示了各年份总人口的平均值变化情况。这一图表能够平滑年度总人口数据中的波动，提供更清晰的长期趋势分析。均值趋势有助于识别出长期的人口增长模式，排除年度数据中的异常值或短期波动的影响，从而更准确地预测未来的人口变化。这对于长期人口规划和宏观经济政策制定具有重要意义。
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城镇人口均值与乡村人口均值趋势图
城镇人口均值与乡村人口均值趋势图分别展示了各年份城镇人口和乡村人口的平均值变化情况。该图表通过均值分析，可以更好地理解城镇和乡村人口的长期变化趋势，排除短期数据波动的干扰。对比两者的均值变化，有助于评估城镇化对乡村人口的影响，以及城乡人口结构的变化。这对于城乡发展规划、基础设施建设和社会资源配置等方面提供了重要的数据支持。
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