【陪你學·R語言繪圖】學術圖表介紹

本想着寫一篇介紹論文中各種類型圖表的推送,但是着筆介紹時又覺得不如一起繪圖吧!各類學術圖表都萬變不離其宗,以圖的形式將處理後的數據展示出來(主要指的是數據展示圖,還有實驗拍攝圖和流程示意圖,這裏就不講後面的兩種了)。

如果大家想要回看這個系列的內容,可以在番茄隨筆公衆號的“好好學習”菜單→“現學現賣”欄目裏找。這個專欄主要參考《R語言·數據可視化之美·專業圖表繪製指南》(後續簡稱爲參考書),以及相關論壇、網頁的內容,和大家共同學習。

我在寫這篇的時候,還發現了自己去年挖的坑還沒填,就是【陪你學】《Next-Generation Sequencing Data Analysis》。哈哈,會慢慢填坑的。


一、學術圖表簡介

學術圖表包括數據展示圖,實驗拍攝圖和流程示意圖。

本專欄主要介紹數據展示圖。可以使用Excel,GraphPad Prisn,Origin,Python和R等繪製數據展示圖,並按照雜誌等要求的分辨率和格式導出TIFF、EPS矢量圖。

二、學術圖表作用

圖表在論文中的作用主要爲:真實、準確和全面地展示數據的本質、關係和規律。

三、學術圖表類型

圖表的分類方法多種多樣,本文根據數據着重表達的內容,將圖表分爲六大類:類別比較,數據關係,數據分佈,時間序列,局部整體和地理空間。有些圖表也可以歸類於兩種或多種圖表類型。

1. 類別比較型:這類圖表的數據一般包含數值型和類別型兩種數據類型。比如柱形圖,X軸爲類別型數據,Y軸爲數值型數據。通常用以比較數據的規模、程度、大小等。


2. 數據關係型:這類圖表又可分爲數值關係、層次關係和網絡關係。

(1)數值關係型圖表:展示兩個或多個變量之間的關係,當變量爲1-3個時,可使用散點圖,氣泡圖,曲面圖,韋恩圖(表數值和相交關係)。變量多於3個時,使用矩陣散點圖,平行座標系,徑向座標圖,星形圖和切爾諾夫臉譜圖等。

(2)層次關係型圖表:表達個體之間的層次關係,比如包含和從屬關係。包括節點鏈接圖,樹形圖,冰柱圖,旭日圖,圓填充圖,矩形樹狀圖等。

(3)網絡關係型圖表:非層次關係,它表達的數據關係更自由和複雜,比如桑基圖,和絃圖,節點鏈接圖,弧長鏈接圖,蜂箱圖等。


3. 數據分佈型:這類圖表顯示數據集中的數值及其出現的頻率或分佈規律,比如統計直方圖,箱形圖,小提琴圖,核密度曲線。一般用橫軸表示數據類型,縱軸爲分佈情況。


4. 時間序列型:強調數據隨時間的變化規律或趨勢。X軸爲時序,Y軸爲數值。比如折線圖,面積圖,雷達圖,日曆圖,柱形圖。

5. 局部整體型:可以顯示出局部組成成分與整體的佔比信息,主要包括餅圖,堆積圖,旭日圖等。

6. 地理空間型:展示數據的精確位置和地理分佈規律,比如等值區間地圖,帶散點的地圖等。

四、工具準備

1. R的下載安裝

R 可以直接下載(https://cran.r-project.org/bin/windows/base/),或在CRAN(https://cran.r-project.org/mirrors.html)下載。按照提示安裝。

2. RStudio的下載安裝

然後安裝RStudio (https://posit.co/),RStudio是R的集成開發環境 (IDE, Integrated Development Environment ),使得使用R變得更簡單和高效。

3. R包的安裝

安裝好了RStudio,再去安裝一些包(Package)就簡單很多,可以在界面右下找到packages→install即可。或者輸入>install.packages("ggplot2")。也可以如果安裝不成功一般是路徑問題,依賴包沒有安裝,版本不兼容或鏡像源問題。

也可以直接從Github 或BitBucket 上下載安裝包,需要使用devtools 包來完成:devtools::install_github("tidyverse/ggplot2")。一般Github上會有安裝指導。

圖3. Github頁面安裝指導。https://github.com/tidyverse/ggplot2

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