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R語言數(shù)據(jù)可視化之散點(diǎn)圖
2016-05-05
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R語言數(shù)據(jù)可視化之散點(diǎn)圖

散點(diǎn)圖簡(jiǎn)介

散點(diǎn)圖通常是用來表述兩個(gè)連續(xù)變量之間的關(guān)系，圖中的每個(gè)點(diǎn)表示目標(biāo)數(shù)據(jù)集中的每個(gè)樣本。

同時(shí)散點(diǎn)圖中常常還會(huì)擬合一些直線，以用來表示某些模型。

繪制基本散點(diǎn)圖

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

數(shù)據(jù)集

繪制方法是首先調(diào)用ggplot函數(shù)選定數(shù)據(jù)集，并在aes參數(shù)中指明橫軸縱軸。然后調(diào)用散點(diǎn)圖函數(shù)geom_point()便可繪制出基本散點(diǎn)圖。R語言示例代碼如下：

<a href='/map/sandiantu/' style='color:#000;font-size:inherit;'>散點(diǎn)圖</a>代碼

運(yùn)行結(jié)果：

<a href='/map/sandiantu/' style='color:#000;font-size:inherit;'>散點(diǎn)圖</a>結(jié)果

基于顏色和點(diǎn)形對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

分組數(shù)據(jù)集

繪制方法是在基礎(chǔ)散點(diǎn)圖之上再在基函數(shù)的美學(xué)參數(shù)集里設(shè)置一個(gè)美學(xué)變量?？芍付╟olour或者shape兩種參數(shù)，分別將不同分組以不同顏色/點(diǎn)形表述。R語言示例代碼(基于顏色分組)如下：

數(shù)據(jù)集代碼

運(yùn)行結(jié)果：

分組結(jié)果

R語言示例代碼(基于點(diǎn)形分組)如下：

分組

運(yùn)行結(jié)果：

散點(diǎn)

說明：可自定義點(diǎn)形，共有大概36種點(diǎn)形可供選擇。具體請(qǐng)參考R語言ggplot2手冊(cè)。


映射連續(xù)型變量

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

變量數(shù)據(jù)集

上一個(gè)示例中，映射到分組的變量是離散型變量。而對(duì)于除了橫軸縱軸之外的連續(xù)型變量，也可以映射到散點(diǎn)圖的色深和點(diǎn)大小上。R語言示例代碼(綁定顏色)如下：

<a href='/map/sandiantu/' style='color:#000;font-size:inherit;'>散點(diǎn)圖</a>代碼

運(yùn)行結(jié)果：

R語言示例代碼(綁定大小)如下：


運(yùn)行結(jié)果：

處理散點(diǎn)重疊

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

處理散點(diǎn)

如果圖中的散點(diǎn)重疊現(xiàn)象比較嚴(yán)重，可以在散點(diǎn)圖中設(shè)置散點(diǎn)的透明度來進(jìn)行可視化。R語言示例代碼如下：

散點(diǎn)代碼

運(yùn)行結(jié)果：

散點(diǎn)結(jié)果

添加回歸模型擬合線

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

擬合線數(shù)據(jù)

如果需要網(wǎng)散點(diǎn)圖中添加回歸模型擬合線，最主要是調(diào)用stat_smooth()函數(shù)。R語言示例代碼如下：

模擬回歸代碼

運(yùn)行結(jié)果：

模擬結(jié)果

線段為曲線是因?yàn)閰⑴c擬合模型為局部線性回歸模型。往geom_smooth()函數(shù)中加入”method = lm”即可擬合經(jīng)典線性回歸。結(jié)果如下圖：線性結(jié)果 

添加自定義模型擬合線

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

自定義模擬

上面一小節(jié)展示了用全局/局部回歸模型擬合樣本點(diǎn)并展示擬合線段，它使用ggplot2提供的geom_smooth()函數(shù)自動(dòng)擬合并完成繪制。

但在更多時(shí)候，我們會(huì)使用其他包的模型(非ggplot2內(nèi)置模型)擬合。針對(duì)這種情況，我們需要自定義一個(gè)函數(shù)。該函數(shù)接受模型、橫縱軸名、橫軸范圍、橫軸樣本點(diǎn)數(shù)量等參數(shù)，輸出一個(gè)包含預(yù)測(cè)變量和預(yù)測(cè)值的數(shù)據(jù)框。R語言實(shí)現(xiàn)代碼如下：

自定義模擬代碼

在使用其他模型建模好之后，將新的模型等各參數(shù)傳遞進(jìn)上述函數(shù)，便得到預(yù)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)集。最后將新的數(shù)據(jù)集輸出為折線圖即可。

下面展示一個(gè)略微復(fù)雜的例子，它將數(shù)據(jù)集根據(jù)不同性別分為兩組，分別建立回歸模型并繪制其擬合線。R語言實(shí)現(xiàn)代碼如下：

模擬代碼

運(yùn)行結(jié)果：

結(jié)果 

向散點(diǎn)圖添加邊際地毯

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

散點(diǎn)數(shù)據(jù)集

方法很簡(jiǎn)單，在原先散點(diǎn)圖繪制函數(shù)的基礎(chǔ)上增加邊際地毯函數(shù)就行。R語言實(shí)現(xiàn)代碼如下：

散點(diǎn)代碼

運(yùn)行結(jié)果：

散點(diǎn)結(jié)果 

向散點(diǎn)圖添加標(biāo)簽

本例選用如下測(cè)試數(shù)據(jù)集：

散點(diǎn)標(biāo)簽往散點(diǎn)圖中添加標(biāo)簽的方法也很簡(jiǎn)單，在原有散點(diǎn)圖函數(shù)的基礎(chǔ)上增加文本函數(shù)即可。R語言實(shí)現(xiàn)代碼如下：

散點(diǎn)標(biāo)簽代碼

運(yùn)行結(jié)果：

運(yùn)行結(jié)果

PS：該示例中我們?cè)谖谋纠L制函數(shù)中重定義了美學(xué)特征集。之后文本繪制函數(shù)將使用新的美學(xué)特征集，但其他繪制函數(shù)的不變。

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