Trực quan đồ họa trong R với ggplot2

R dành cho người dùng SAS

Melinda Higgins, PhD

Research Professor/Senior Biostatistician Emory University

Gói ggplot2

logo hình lục giác ggplot2

ggplot2 là gói đồ họa mạnh mẽ cho R
"GG" trong ggplot là viết tắt của "grammar of graphics"
ggplot2 xây dựng đồ thị theo từng lớp (layer)
Thêm một hoặc nhiều đối tượng hình học vào lớp nền

Layers - lớp nền

# Create plot for x=sex and y=diameter
ggplot(data = abalone, aes(sex, diameter))

Xác định lớp nền với ggplot()
Đặt data = abalone
Đặt aes là sex và diameter
Chưa có đối tượng đồ họa nào
Trục x đã sẵn sàng cho sex
Trục y đã sẵn sàng cho diameter
Lưới đã được bố trí

môi trường đồ họa ggplot2 chưa có boxplot

Layers - thêm geom boxplot

# Add boxplot geometric object or geom
ggplot(data = abalone,
       aes(sex, diameter)) +
  geom_boxplot()

Toán tử cộng + thêm một layer
Thêm boxplot bằng geom_boxplot()
Kết quả là một loạt boxplot
Đường kính abalone theo giới tính
F cái, I non, M đực

đã thêm boxplot ggplot2

Layers - thêm theme

# Add black white theme
ggplot(data = abalone,
       aes(sex, diameter)) +
  geom_boxplot() +
  theme_bw()

Thêm layer "theme" với theme_bw()
Loại bỏ nền xám
Vẽ khung đen quanh biểu đồ

boxplot ggplot2 với theme đen trắng

Đổi geom boxplot sang geom violin

# Change to geom_violin()
ggplot(data = abalone,
       aes(sex, diameter)) +
  geom_violin() +
  theme_bw()

geom_violin thay cho geom_boxplot
Tạo hình giống cây vĩ cầm
Phản ánh phân bố mật độ dữ liệu
Chỉ cần đổi nhẹ là có hình mới

biểu đồ violin ggplot2

Histogram một biến

# Make histogram of shuckedWeight
ggplot(abalone, aes(shuckedWeight)) +
  geom_histogram()

Tạo biểu đồ tần suất cho một biến
Một biến = một thẩm mỹ (aes)
Thêm geom_histogram()
Đặt aes() là shuckedWeight
Cần đổi màu mặc định

histogram ggplot2 màu đen

Histogram thêm màu

# Make lines black and fill light blue
ggplot(abalone, aes(shuckedWeight)) +
  geom_histogram(color = "black",
                 fill = "lightblue")

Thay đổi tham số đồ họa
Đặt color cho viền cột
Đặt màu fill cho cột
Mỗi tùy chọn đặt trong ()
Histogram trông đẹp hơn nhiều

histogram ggplot2 với cột xanh và viền đen

Histogram thêm tiêu đề và nhãn trục

# Add x, y axis labels and title
ggplot(abalone, aes(shuckedWeight)) +
  geom_histogram(color = "black",
                 fill = "lightblue") +
  xlab("Shucked Weight") +
  ylab("Frequency Counts") +
  ggtitle("Shucked Weights Histogram")

Thêm nhãn trục và tiêu đề rõ hơn
Dùng xlab() và ylab() cho trục
Dùng ggtitle() cho tiêu đề
Hình này đã sẵn sàng để xuất bản!

histogram ggplot2 đã thêm nhãn trục và tiêu đề

Tạo scatterplot

# Make scatterplot with geom_point()
ggplot(abalone,
       aes(rings, shellWeight)) +
  geom_point()

Scatterplot cần hai biến trong aes
geom_point() thêm các điểm
Biểu đồ phân tán khối lượng vỏ theo số vòng

biểu đồ phân tán shellWeight theo rings

Scatterplot thêm đường làm mượt

# Add smoothed fit line
ggplot(abalone,
       aes(rings, shellWeight)) +
  geom_point() +
  geom_smooth()

Thêm đường geom_smooth() vào scatterplot
Kèm vùng tin cậy có bóng mờ

biểu đồ phân tán với đường làm mượt

Tạo panel theo biến khác

# Add panels using facet_wrap()
ggplot(abalone,
       aes(rings, shellWeight)) +
  geom_point() +
  geom_smooth() +
  facet_wrap(vars(sex))

Thêm một layer nữa cho scatterplot
Tạo các ô (panel) theo giới tính abalone
Thêm layer facet_wrap()
vars(sex) xác định biến để tạo panel

biểu đồ phân tán với 3 ô theo giới tính

Phần còn lại của khóa học

Chương 1 kết thúc với phần giới thiệu ngắn về đồ họa
- nền tảng kỹ năng đồ họa với ggplot2
- trực quan hóa số đo abalone theo giới tính
Chương 2 dạy kỹ năng xử lý dữ liệu
- làm sạch bộ dữ liệu abalone
Chương 3 dạy phương pháp khám phá dữ liệu
- thống kê mô tả, tương quan và kiểm định so sánh
Chương 4 dạy mô hình hóa và trình bày kết quả
- dự đoán tuổi abalone từ các số đo
- khám phá mô hình theo giới tính

Hãy vẽ vài biểu đồ cho abalone

R dành cho người dùng SAS