การสร้างภาพกราฟิกใน R ด้วย ggplot2

R สำหรับผู้ใช้ SAS

Melinda Higgins, PhD

Research Professor/Senior Biostatistician Emory University

แพ็กเกจ ggplot2

โลโก้ hexsticker ของ ggplot2

ggplot2 เป็นแพ็กเกจกราฟิกที่ทรงพลังสำหรับ R
"GG" ใน ggplot ย่อมาจาก "grammar of graphics"
ggplot2 ใช้แนวทางแบบเลเยอร์ในการสร้างกราฟิก
เพิ่มออบเจกต์ทางเรขาคณิตหนึ่งรายการขึ้นไปลงบนเลเยอร์กราฟิกพื้นฐาน

เลเยอร์ - เลเยอร์พื้นฐาน

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

กำหนดเลเยอร์พื้นฐานด้วย ggplot()
กำหนด data = abalone
กำหนด aes เป็น sex และ diameter
ยังไม่มีออบเจกต์กราฟิกในพล็อต
แกน x พร้อมสำหรับ sex
แกน y พร้อมสำหรับ diameter
จัดวางกริดเรียบร้อย

สภาพแวดล้อมกราฟิกของ ggplot2 ที่ยังไม่มี boxplot

เลเยอร์ - เพิ่ม geom สำหรับ boxplot

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

ตัวดำเนินการบวก + ใช้เพิ่มเลเยอร์
เพิ่ม boxplot ด้วย geom_boxplot()
ผลลัพธ์คือชุดของ boxplot
เส้นผ่านศูนย์กลางของหอยเป๋าฮื้อแยกตามเพศ
F คือเพศเมีย I คือตัวอ่อน และ M คือเพศผู้

เพิ่ม boxplot ด้วย ggplot2 แล้ว

เลเยอร์ - เพิ่มธีม

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

เพิ่มเลเยอร์ "theme" ด้วย theme_bw()
ลบพื้นหลังสีเทาออก
วาดกรอบสีดำรอบพล็อต

เพิ่มธีมขาวดำให้ boxplot ของ ggplot2 แล้ว

เปลี่ยน geom จาก boxplot เป็น violin

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

geom_violin แทนที่ geom_boxplot
สร้างรูปทรงคล้ายไวโอลิน
สะท้อนการกระจายความหนาแน่นของข้อมูล
ปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน้อยเพื่อสร้างกราฟใหม่

พล็อตไวโอลินของ ggplot2

ฮิสโทแกรมตัวแปรเดียว

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

สร้างฮิสโทแกรมสำหรับหนึ่งตัวแปร
หนึ่งตัวแปร เท่ากับหนึ่ง aesthetic
เพิ่ม geom_histogram()
กำหนด aes() เป็น shuckedWeight
ต้องเปลี่ยนสีเริ่มต้น

ฮิสโทแกรมของ ggplot2 ที่เป็นสีดำทั้งหมด

ฮิสโทแกรม - เพิ่มสี

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

เปลี่ยนพารามิเตอร์กราฟิก
กำหนด color ของเส้นขอบแท่ง
กำหนดสี fill ของแท่ง
แต่ละตัวเลือกกำหนดไว้ภายใน ()
ฮิสโทแกรมดูดีขึ้นมาก

ฮิสโทแกรมของ ggplot2 ที่มีแท่งสีฟ้าและเส้นขอบสีดำ

ฮิสโทแกรม - เพิ่มชื่อเรื่องและป้ายกำกับแกน

# 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")

เพิ่มป้ายกำกับแกนและชื่อเรื่องให้ดีขึ้น
ใช้ xlab() และ ylab() สำหรับแกน
ใช้ ggtitle() สำหรับชื่อเรื่อง
กราฟนี้พร้อมเผยแพร่แล้ว!

ฮิสโทแกรมของ ggplot2 ที่เพิ่มป้ายกำกับแกนและชื่อเรื่องแล้ว

สร้าง scatterplot

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

scatterplot ต้องใช้ aes สองตัวแปร
geom_point() ใช้เพิ่มจุดข้อมูล
scatterplot ของน้ำหนักเปลือกตามจำนวนวงแหวน

scatterplot ของ ggplot2 แสดงน้ำหนักเปลือกตามจำนวนวงแหวน

Scatterplot - เพิ่มเส้นแนวโน้มแบบ smoothed

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

เพิ่มเส้น geom_smooth() ลงใน scatterplot
รวมพื้นที่แรเงาแสดงช่วงความเชื่อมั่น

scatterplot ของ ggplot2 ที่เพิ่มเส้นแนวโน้มแบบ smoothed แล้ว

สร้างแผงย่อยตามตัวแปรอื่น

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

เพิ่มอีกหนึ่งเลเยอร์ลงใน scatterplot
สร้างแผงย่อยสำหรับหอยเป๋าฮื้อแต่ละเพศ
เพิ่มเลเยอร์ facet_wrap()
vars(sex) กำหนดตัวแปรสำหรับแผงย่อย

scatterplot ของ ggplot2 ที่แบ่งเป็น 3 แผงย่อยตามเพศ

เนื้อหาที่เหลือของคอร์ส

บทที่ 1 ปิดท้ายด้วยการแนะนำกราฟิกเบื้องต้น
- พื้นฐานทักษะกราฟิกด้วย ggplot2
- แสดงภาพการวัดค่าหอยเป๋าฮื้อแยกตามเพศ
บทที่ 2 สอนทักษะการจัดการข้อมูล
- ทำความสะอาดชุดข้อมูลหอยเป๋าฮื้อ
บทที่ 3 สอนวิธีการสำรวจข้อมูล
- สถิติเชิงพรรณนา ความสัมพันธ์ และการทดสอบเปรียบเทียบ
บทที่ 4 สอนการสร้างโมเดลและการนำเสนอผลลัพธ์
- ทำนายอายุหอยเป๋าฮื้อจากค่าที่วัดได้
- สำรวจโมเดลแยกตามเพศ

มาสร้างกราฟสำหรับหอยเป๋าฮื้อกัน

R สำหรับผู้ใช้ SAS