本号前面的文章介紹了在R語言中繪制折線圖,條形圖和餅圖的方法。本文将介紹R語言中繪制箱線圖的方法。
箱線圖簡介
箱線圖又稱箱形圖或盒須圖,該圖是由5個特征值繪制而成的圖形。5個特征值是變量的最大值、最小值、中位數、第1四分位數和第3四分位數。連接兩個分位數畫出一個箱子,箱子用中位數分割,把兩個極值點與箱子用線條連接,即成箱線圖。
R中繪制箱線圖的函數
在R語言中,使用基礎包中的boxplot函數可以輕松繪制出你需要的箱線圖來,其使用形式有三種。
(1)基本用法
boxplot(x, ...)
(2)公式形式的用法
boxplot(formula, data = NULL, ..., subset, na.action = NULL, drop = FALSE, sep = ".", lex.order = FALSE)
(3)默認用法
boxplot(x, ..., range = 1.5, width = NULL, varwidth = FALSE, notch = FALSE, outline = TRUE, names, plot = TRUE, border = par("fg"), col = NULL, log = "", pars = list(boxwex = 0.8, staplewex = 0.5, outwex = 0.5), horizontal = FALSE, add = FALSE, at = NULL)
主要參數的含義:
x: 向量,列表或數據框。
formula: 公式,形如y~grp,其中y為向量,grp是數據的分組,通常為因子。
data: 數據框或列表,用于提供公式中的數據。
range: 數值,默認為1.5,表示觸須的範圍,即range × (Q3 - Q1)
width: 箱體的相對寬度,當有多個箱體時,有效。
varwidth: 邏輯值,控制箱體的寬度, 隻有圖中有多個箱體時才發揮作用,默認為FALSE, 所有箱體的寬度相同,當其值為TRUE時,代表每個箱體的樣本量作為其相對寬度
notch: 邏輯值,如果該參數設置為TRUE,則在箱體兩側會出現凹口。默認為FALSE。
outline: 邏輯值,如果該參數設置為FALSE,則箱線圖中不會繪制離群值。默認為TRUE。
names:繪制在每個箱線圖下方的分組标簽。
plot : 邏輯值,是否繪制箱線圖,如設置為FALSE,則不繪制箱線圖,而給出繪制箱線圖的相關信息,如5個點的信息等。
border:箱線圖的邊框顔色。
col:箱線圖的填充色。
horizontal:邏輯值,指定箱線圖是否水平繪制,默認為FALSE。
boxplot函數用法舉例
(1)簡單使用情況
統計某中學學生的身高數據如下:
144, 166, 163, 143, 152, 169, 130, 159, 160, 175, 161, 170, 146, 159, 150, 183, 165, 146, 169
繪制其箱線圖。
h <- c(144,166,163,143,152,169,130,159,160,175,161,170, 146,159,150,183,165,146,169)
boxplot(h)
結果如下圖所示:
(2)多組的箱線圖
某工廠推行新的工作方法,實驗組和對照組(原方法)的工作效率(每小時産量),如下面的數據:
試驗組:35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46
對照組:32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31
繪制其箱線圖。
編寫R程序如下:
x <- c(35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46, 32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31)
f <- factor(rep(c("試驗組","對照組"), each=8)) #定義分組因子
data<- data.frame(x,f) #生成數據框
boxplot(x~f,data)
結果如下圖所示:
(3)width參數,border參數和col參數的使用
x <- c(35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46, 32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31)
f <- factor(rep(c("試驗組","對照組"), each=8))
data<- data.frame(x,f)
boxplot(x~f,data,width=c(1,2), col=c(2,3), border=c("darkgray","purple"))
效果如下圖所示:
從圖中可以看出,第二個箱線圖的寬度是第一個的2倍。各線框的顔色和背景顔色也不同。這主要由width參數、col參數和border參數給定的。
(4)帶凹口的箱線圖
x <- c(35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46, 32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31)
f <- factor(rep(c("試驗組","對照組"), each=8))
data<- data.frame(x, f)
boxplot(x~f,data,width=c(1,2), col=c(2,3), notch=TRUE)
如下圖所示:
其它參數的使用情況,請讀者根據相關解釋可以自己試驗查看。這裡僅給出了一些常用參數的使用方法。希望對你有幫助。
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