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R ggplot2 geom_smooth 平滑條件均值


幫助眼睛在存在過度繪製的情況下看到模式。 geom_smooth()stat_smooth() 實際上是別名:它們都使用相同的參數。如果要使用非標準幾何圖形顯示結果,請使用stat_smooth()

用法

geom_smooth(
  mapping = NULL,
  data = NULL,
  stat = "smooth",
  position = "identity",
  ...,
  method = NULL,
  formula = NULL,
  se = TRUE,
  na.rm = FALSE,
  orientation = NA,
  show.legend = NA,
  inherit.aes = TRUE
)

stat_smooth(
  mapping = NULL,
  data = NULL,
  geom = "smooth",
  position = "identity",
  ...,
  method = NULL,
  formula = NULL,
  se = TRUE,
  n = 80,
  span = 0.75,
  fullrange = FALSE,
  level = 0.95,
  method.args = list(),
  na.rm = FALSE,
  orientation = NA,
  show.legend = NA,
  inherit.aes = TRUE
)

參數

mapping

aes() 創建的一組美學映射。如果指定且inherit.aes = TRUE(默認),它將與繪圖頂層的默認映射組合。如果沒有繪圖映射,則必須提供mapping

data

該層要顯示的數據。有以下三種選擇:

如果默認為 NULL ,則數據繼承自 ggplot() 調用中指定的繪圖數據。

data.frame 或其他對象將覆蓋繪圖數據。所有對象都將被強化以生成 DataFrame 。請參閱fortify() 將為其創建變量。

將使用單個參數(繪圖數據)調用function。返回值必須是 data.frame ,並將用作圖層數據。可以從 formula 創建 function (例如 ~ head(.x, 10) )。

position

位置調整,可以是命名調整的字符串(例如 "jitter" 使用 position_jitter ),也可以是調用位置調整函數的結果。如果需要更改調整設置,請使用後者。

...

其他參數傳遞給 layer() 。這些通常是美學,用於將美學設置為固定值,例如 colour = "red"size = 3 。它們也可能是配對的 geom/stat 的參數。

method

要使用的平滑方法(函數)接受 NULL 或字符向量,例如"lm""glm""gam""loess" 或函數,例如MASS::rlmmgcv::gamstats::lmstats::loess 。為了向後兼容,"auto" 也被接受。它相當於NULL

對於method = NULL,平滑方法是根據最大組的大小(跨所有麵板)選擇的。 stats::loess() 用於少於 1,000 個觀測值;否則 mgcv::gam()formula = y ~ s(x, bs = "cs")method = "REML" 一起使用。有趣的是,loess 提供了更好的外觀,但在內存中是 \(O(N^{2})\),因此不適用於較大的數據集。

如果您的觀測值少於 1,000 個,但想要使用與 method = NULL 相同的 gam() 模型,則設置 method = "gam", formula = y ~ s(x, bs = "cs")

formula

用於平滑函數的公式,例如y ~ xy ~ poly(x, 2)y ~ log(x)。默認情況下NULL,在這種情況下,當觀測值少於 1,000 個時,method = NULL 意味著formula = y ~ x,否則formula = y ~ s(x, bs = "cs")

se

顯示平滑周圍的置信區間? (默認為TRUE,參見level進行控製。)

na.rm

如果 FALSE ,則默認缺失值將被刪除並帶有警告。如果 TRUE ,缺失值將被靜默刪除。

orientation

層的方向。默認值 ( NA ) 自動根據美學映射確定方向。萬一失敗,可以通過將 orientation 設置為 "x""y" 來顯式給出。有關更多詳細信息,請參閱方向部分。

show.legend

合乎邏輯的。該層是否應該包含在圖例中? NA(默認值)包括是否映射了任何美學。 FALSE 從不包含,而 TRUE 始終包含。它也可以是一個命名的邏輯向量,以精細地選擇要顯示的美學。

inherit.aes

如果 FALSE ,則覆蓋默認美學,而不是與它們組合。這對於定義數據和美觀的輔助函數最有用,並且不應繼承默認繪圖規範的行為,例如borders()

geom, stat

用於覆蓋 geom_smooth()stat_smooth() 之間的默認連接。

n

評估更平滑的點數。

span

控製默認 loess 平滑器的平滑量。較小的數字產生較彎曲的線條,較大的數字產生較平滑的線條。僅與黃土一起使用,即當 method = "loess"method = NULL (默認)且觀測值少於 1,000 個時。

fullrange

如果 TRUE ,平滑線將擴展到繪圖範圍,可能超出數據範圍。這不會將該行擴展到 expansion 創建的任何附加填充中。

level

要使用的置信區間水平(默認為 0.95)。

method.args

傳遞給 method 定義的建模函數的附加參數列表。

細節

計算由(當前未記錄的)predictdf() 泛型及其方法執行。對於大多數方法,標準誤差界限是使用 predict() 方法計算的 - 例外是 loess() ,它使用基於 t 的近似,以及 glm() ,其中正常置信區間是在鏈接尺度上構造的,然後back-transformed 到響應量表。

方向

該幾何體以不同的方式對待每個軸,因此可以有兩個方向。通常,方向很容易從給定映射和使用的位置比例類型的組合中推斷出來。因此,ggplot2 默認情況下會嘗試猜測圖層應具有哪個方向。在極少數情況下,方向不明確,猜測可能會失敗。在這種情況下,可以直接使用 orientation 參數指定方向,該參數可以是 "x""y" 。該值給出了幾何圖形應沿著的軸,"x" 是您期望的幾何圖形的默認方向。

美學

geom_smooth() 理解以下美學(所需的美學以粗體顯示):

  • x

  • y

  • alpha

  • colour

  • fill

  • group

  • linetype

  • linewidth

  • weight

  • ymax

  • ymin

vignette("ggplot2-specs") 中了解有關設置這些美學的更多信息。

計算變量

這些是由層的 'stat' 部分計算的,可以使用 delayed evaluation 訪問。 stat_smooth() 提供以下變量,其中一些取決於方向:

  • after_stat(y) 或者 after_stat(x)
    預測值。

  • after_stat(ymin) 或者 after_stat(xmin)
    均值附近逐點置信區間較低。

  • after_stat(ymax) 或者 after_stat(xmax)
    均值周圍逐點置信區間的上限。

  • after_stat(se)
    標準誤差。

也可以看看

有關更多詳細信息,請參閱各個建模函數:lm() 用於線性平滑,glm() 用於廣義線性平滑,loess() 用於局部平滑。

例子

ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth()
#> `geom_smooth()` using method = 'loess' and formula = 'y ~ x'


# If you need the fitting to be done along the y-axis set the orientation
ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(orientation = "y")
#> `geom_smooth()` using method = 'loess' and formula = 'y ~ x'


# Use span to control the "wiggliness" of the default loess smoother.
# The span is the fraction of points used to fit each local regression:
# small numbers make a wigglier curve, larger numbers make a smoother curve.
ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(span = 0.3)
#> `geom_smooth()` using method = 'loess' and formula = 'y ~ x'


# Instead of a loess smooth, you can use any other modelling function:
ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(method = lm, se = FALSE)
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'


ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(method = lm, formula = y ~ splines::bs(x, 3), se = FALSE)


# Smooths are automatically fit to each group (defined by categorical
# aesthetics or the group aesthetic) and for each facet.

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, colour = class)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(se = FALSE, method = lm)
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'

ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(span = 0.8) +
  facet_wrap(~drv)
#> `geom_smooth()` using method = 'loess' and formula = 'y ~ x'


# \donttest{
binomial_smooth <- function(...) {
  geom_smooth(method = "glm", method.args = list(family = "binomial"), ...)
}
# To fit a logistic regression, you need to coerce the values to
# a numeric vector lying between 0 and 1.
ggplot(rpart::kyphosis, aes(Age, Kyphosis)) +
  geom_jitter(height = 0.05) +
  binomial_smooth()
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'
#> Warning: Computation failed in `stat_smooth()`
#> Caused by error:
#> ! y values must be 0 <= y <= 1


ggplot(rpart::kyphosis, aes(Age, as.numeric(Kyphosis) - 1)) +
  geom_jitter(height = 0.05) +
  binomial_smooth()
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'


ggplot(rpart::kyphosis, aes(Age, as.numeric(Kyphosis) - 1)) +
  geom_jitter(height = 0.05) +
  binomial_smooth(formula = y ~ splines::ns(x, 2))


# But in this case, it's probably better to fit the model yourself
# so you can exercise more control and see whether or not it's a good model.
# }

相關用法


注:本文由純淨天空篩選整理自Hadley Wickham等大神的英文原創作品 Smoothed conditional means。非經特殊聲明,原始代碼版權歸原作者所有,本譯文未經允許或授權,請勿轉載或複製。