可视化神器ggplot入门(一)

作者: 老树之见 | 来源:发表于2016-04-10 16:02 被阅读910次
    追逐

    文/胡晨川
    数据越来越全,决策者越来越懒,因此数据可视化越来越受到重视。“全样本+可视化”的模式,正在渐渐替代传统的“描述+推断”的统计分析。说实话,Excel中的图表制作已然强大,尤其在2016版中。
    但所谓站的高看得远,我们先跨两级,来领略R语言中的ggplot图形包的魅力。

    什么是图形的语法?

    Wilkinson(2005,2010)创建了一套用来描述所有统计图形深层特性的语法规则。简单归纳为:数据、几何对象(geometric object,缩写geom,包括点、线、条形等)、图形属性(aesthetic attributes,缩写aes,包括颜色、形状、大小)、统计变换(statistical transformation,缩写stats)、坐标系(coordinate system,缩写coord)5个部分组成了一个统计图形,也就是我们所理解的数据图表。

    ggplot就是根据以上表述来构建统计图形。在使用之前,你当然要先安装好R语言,且安装ggplot2包,另外建议吧plyr包、reshape2包等数据集处理的包也装上。

    从图形制作过程中,一步步学习ggplot

    1. 建立图形的骨架
      ggplot(dataframe,aes(x=var1,y=var2,colour=factor1,size=var3))
      语句解释:这句话定义了该图形的基本框架,回答了作图数据是什么?x轴y轴分别代表什么?颜色代表什么?图形大小代表什么?这四个问题。
      进一步解释:dataframe即你用于作图的指标所在的数据集;var1等即指标代表你要用于图中观察的指标;“colour=factor1”这里补充一句,用因子变量(类型变量)来用于颜色更合理,若是连续变量,颜色会形成渐变,看着是很炫酷,但实用价值不大。

    2. 添加几何对象,看到图形
      大家也许会觉得奇怪,跑完上一步的语句是不出图形的。因为,这个图里要展示什么形状?你并没有告诉gg。因此,这一步就是告诉gg,你是要线图、条形图、还是散点图等等。
      ggplot(pr2,aes(x=ppr,y=cpf,colour=cityl,size=cr))+geom_point(alpha=0.5)
      geom_point()语句告诉了gg我要散点图,且点的透明度是0.5。当然,也可以是geom_hist()直方图,geom_line()折线图,geom_area()面积图,geom_bar()条形图等等。

      散点图样例1
    3. 图形当中增加辅助线
      看到图形了“散点图样例1”,是不是有点激动?该图是某公司订单的数据集,横轴和纵轴代表了订单的两种属性,颜色代表了两种城市类型,点的大小代表了另一种属性。你能观察到,不同城市类型,订单的特性是有所区别的。
      图中的两条辅助线,是两个变量的均值,如何添加的呢?
      +geom_hline(aes(yintercept = cpfmean,colour=cityl),data=cpf_means,size=0.6)+ geom_vline(aes(xintercept = pprmean,colour=cityl),data=ppr_means,size=0.6)
      在之前的那段代码后,再添加以上代码。geom_hline()即水平线,geom_vline()即垂直线,在参数中定义了颜色和大小。
      有图层的方式,理论上你可以在ggplot中添加各种各样的图形元素,比如上图中的文本:
      annotate("text",x=4,y=37,label="文本内容",family="serif",colour="darkblue",size=5)

    4. 如何为图形添加趋势线?甚至是模型结果?


      图形中添加趋势线及模型结果

      上图中不仅是添加了回归预测线,也对不同的类型数据做了分面处理,下一篇中,我们会详细展开~


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