箱线图通过绘制观测数据的五数总括,即最小值、下四分位数、中位数、上四分位数以及最大值,描述了变量值的分布情况。箱线图能够显示出离群点(outlier),离群点也叫做异常值,通过箱线图能够很容易识别出数据中的异常值。

箱线图提供了识别异常值的一个标准:

异常值通常被定义为小于 Q- l.5 IQR 或者 大于 Q+ 1.5 IQR的值,QL称为下四分位数, Qu称为上四分位数,IQR称为四分位数间距,是Qu上四分位数和QL下四分位数之差,其间包括了全部观察值的一半。

箱线图的各个组成部分的名称及其位置如下图所示:

箱线图可以直观地看出数据集的以下重要性值:

中心位置:中位数所在的位置就是数据集的中心;

散布程度:箱线图分为多个区间,区间较短时,表示落在该区间的点较集中;

对称性:如果中位数位于箱子的中间位置,那么数据分布较为对称;如果极值离中位数的距离较大,那么表示数据分布倾斜

一,绘制箱线图

绘制箱线图比较简单,通常情况下,我们使用ggplot和geom_boxplot绘制箱线图,在下面的小节中,我们使用ToothGrowth作为示例数据:

ToothGrowth$dose <- as.factor(ToothGrowth$dose)
head(ToothGrowth) len supp dose
4.2 VC 0.5
11.5 VC 0.5
7.3 VC 0.5
5.8 VC 0.5
6.4 VC 0.5
10.0 VC 0.5

1,绘制基本的箱线图

使用geom_boxplot绘制基本的箱线图:

library(ggplot2)

ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) +
geom_boxplot()

2,设置离群点(outlier)

geom_boxplot函数中有outlier开头的多个参数,用于修改离群点的属性:

  • outlier.colour:离群点的颜色
  • outlier.fill:离群点的填充色
  • outlier.shape:离群点的形状
  • outlier.size:离群点的大小
  • outlier.alpha:离群点的透明度

示例代码如下:

ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) +
geom_boxplot(outlier.colour="red", outlier.shape=, outlier.size=)

3,设置箱线图的颜色

通过aes(color=)函数可以为每个箱线图设置一个颜色,而箱线图的划分是通过 aes(color=)函数的color参数来划分的,划分箱线图之后,scale_color_*()函数才会起作用,该函数用于为每个箱线图设置前景色和填充色,颜色是自定义的:

scale_fill_manual() #for box plot, bar plot, violin plot, etc
scale_color_manual() #for lines and points

以下代码设置箱线图的前景色:

ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len,color=dose)) +
geom_boxplot()+
scale_color_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "#56B4E9"))

4,设置Legend 的位置

说明(Legend)是对箱线图的解释性描述,默认的位置是在画布的右侧中间位置,可以通过theme()函数修改Legend的位置,lengend.position的有效值是top、right、left、bottom和none,默认值是right:

p <- ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len,color=dose)) +
geom_boxplot()+
scale_color_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "#56B4E9")) p + theme(legend.position="top")
p + theme(legend.position="bottom")
p + theme(legend.position="none") # Remove legend

5,设置箱线图的标题和坐标轴的名称

通过labs设置箱线图的标题和坐标的名称,参数title用于设置标题,x和y用于设置x轴和y轴的标签:

ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len,color=dose)) +
geom_boxplot()+
scale_color_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "#56B4E9"))+
theme(legend.position="right")+
labs(title="Plot of length per dose",x="Dose (mg)", y = "Length")

6,绘制箱线图的散点

通过geom_point函数,向箱线图中添加点,geom_jitter()函数是geom_point(position = "jitter")的包装,binaxis="y"是指沿着y轴进行分箱:

# Box plot with dot plot
p + geom_dotplot(binaxis='y', stackdir='center', dotsize=)
# Box plot with jittered points
# 0.2 : degree of jitter in x direction
p + geom_jitter(shape=, position=position_jitter(0.2))

7,旋转箱线图

函数coord_flip()用于翻转笛卡尔坐标系,使水平变为垂直,垂直变为水平,主要用于把显示y条件x的geoms和统计信息转换为x条件y。

p <- ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) +
geom_boxplot() +
coord_flip()

二,异常值检测

绘制散点图,并标记异常值:

ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len,color=dose)) +
geom_boxplot(outlier.colour="red", outlier.shape=,outlier.size=)+
scale_color_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "#56B4E9"))+
theme(legend.position="right")+
labs(title="Plot of length per dose",x="Dose (mg)", y = "Length")+
geom_dotplot(binaxis='y', stackdir='center', stackratio=1.5, dotsize=1.2)

当箱线图中的异常值过多时,绘制的图中,箱子被压成一条线,无法观察到数据的分布,这就需要移除异常值,只保留适量的离群点,常见的做法是改变ylim的范围,代码是:

# compute lower and upper whiskers
ylim1 = boxplot.stats(df$y)$stats[c(, )] # scale y limits based on ylim1
ggplot() + gemo_box() + coord_cartesian(ylim = ylim1*1.05)

三,箱图的排序

对箱图的排序,实际上,是对箱图的x轴因子进行排序,而因子的顺序是由因子水平决定的。在对箱图进行排序时,可以按照数据的均值对x轴因子水平进行排序,重置数据框x轴的因子水平,就可以实现箱图的排序:

x_order <- df %>%
group_by(x_factor) %>%
summarize(mean_y=mean(y_value))%>%
ungroup()%>%
arrange(desc(mean_y))%>%
select(x_factor); df$x_factor<-factor(df$x_factor,levels=as.character(x_order$x_factor),ordered = TRUE)

参考文档:

ggplot2 box plot : Quick start guide - R software and data visualization

A box and whiskers plot (in the style of Tukey)

MBA lib 箱线图

R绘图 第四篇:绘制箱图(ggplot2)的更多相关文章

  1. R绘图 第六篇:绘制线图(ggplot2)

    线图是由折线构成的图形,线图是把散点从左向右用直线连接起来而构成的图形,在以时间序列为x轴的线图中,可以看到数据增长的趋势. geom_line(mapping = NULL, data = NULL ...

  2. R绘图 第五篇:绘制散点图(ggplot2)

    ggplot2包中绘制点图的函数有两个:geom_point和 geom_dotplot,当使用geom_dotplot绘图时,point的形状是dot,不能改变点的形状,因此,geom_dotplo ...

  3. R绘图 第七篇:绘制条形图(ggplot2)

    使用geom_bar()函数绘制条形图,条形图的高度通常表示两种情况之一:每组中的数据的个数,或数据框中列的值,高度表示的含义是由geom_bar()函数的参数stat决定的,stat在geom_ba ...

  4. R绘图 第八篇:绘制饼图(ggplot2)

    geom_bar()函数不仅可以绘制条形图,还能绘制饼图,跟绘制条形图的区别是坐标系不同,绘制饼图使用的坐标系polar,并且设置theta="y": coord_polar(th ...

  5. R绘图 第十一篇:统计转换、位置调整、标度和向导(ggplot2)

    统计转换和位置调整是ggplot2包中的重要概念,统计转换通常使用stat参数来引用,位置调整通常使用position参数来引用. bin是分箱的意思,在统计学中,数据分箱是一种把多个连续值分割成多个 ...

  6. R绘图 第十篇:绘制文本、注释和主题(ggplot2)

    使用ggplot2包绘制时,为了更直观地向用户显示报表的内容和外观,需要使用geom_text()函数添加文本说明,使用annotate()添加注释,并通过theme()来调整非数据的外观. 一,文本 ...

  7. R绘图 第十二篇:散点图(高级)

    散点图用于描述两个连续性变量间的关系,三个变量之间的关系可以通过3D图形或气泡来展示,多个变量之间的两两关系可以通过散点图矩阵来展示. 一,添加了最佳拟合曲线的散点图 使用基础函数plot(x,y)来 ...

  8. R实战 第五篇:绘图(ggplot2)

    ggplot2包实现了基于语法的.连贯一致的创建图形的系统,由于ggplot2是基于语法创建图形的,这意味着,它由多个小组件构成,通过底层组件可以构造前所未有的图形.ggplot2可以把绘图拆分成多个 ...

  9. R绘图(2): 离散/分类变量如何画热图/方块图

    相信很多人都看到过上面这种方块图,有点像"华夫饼图"的升级版,也有点像"热图"的离散版.我在一些临床多组学的文章里面看到过好几次这种图,用它来展示病人的临床信息 ...

随机推荐

  1. CSS3动画详解(图文教程)

    本文最初发表于博客园,并在GitHub上持续更新前端的系列文章.欢迎在GitHub上关注我,一起入门和进阶前端. 以下是正文. 前言 本文主要内容: 过渡:transition 2D 转换 trans ...

  2. SQL Server 当表分区遇上唯一约束(转载)

    一.前言 我已经在高兴对服务器创建了表分区并且获得良好性能和自动化管理分区切换的时候,某一天,开发人员告诉我,某表的两个字段的数据不唯一,需要为这两个字段创建唯一索引的时候,这一切就变得不完美了.列的 ...

  3. 【转】Java学习---快速掌握RPC原理及实现

    [原文]https://www.toutiao.com/i6592365493435236872/ ​RPC概述 RPC(Remote Procedure Call)即远程过程调用,也就是说两台服务器 ...

  4. Qt: QAction在QToolBar中快捷键行为注意事项

    在QMenuBar中添加快捷键很简单,只要在text的特定字母前加&,如&k按下ALT+k即会触发(QPushButton也是一样).但在QToolBar则不然,需要调action-& ...

  5. 以太坊预言机与WEB API(原创,转载请说明原址)

    什么是预言机? 从链外获得数据,提供区块链与现实世界事件之间的连接,提供外部信息的平台 预言机自身也是一种智能合约,它允许区块链连接到任何现有的API 是这个预言机去调用各种 WEB API的接口 这 ...

  6. 027.1 反射技术 Class

    JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法:对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性:这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反 ...

  7. zepto.js不支持scrollTop的解决办法

    zepto.js不支持animate({ scrollTop: 100},1000); 可以在移动端使用原生window.scrollTop(x,y);简便

  8. ES6中变量解构的用途—遍历Map结构

  9. H5页面meta标签小结:

    <meta name="viewport" content="width=device-width,user-scalable=no"> <m ...

  10. android studio 错误: InnerClass annotations are missing corresponding EnclosingMember annotations. Such InnerClass annotations are ignored

    android studio 错误: InnerClass annotations are missing corresponding EnclosingMember annotations. Suc ...