R：用ggplot2繪製帶分位數的時間序列

Question

我需要用ggplot2繪製時間序列。對於時間序列的每個點，我也有一些分位數，比如0.05,0.25,0.75,0.95，即每個點有五個數據。例如：

time   quantile=0.05 quantile=0.25 quantile=0.5 quantile=0.75 quantile=0.95 
00:01   623.0725  630.4353  903.8870  959.1407  1327.721 
00:02   623.0944  631.3707  911.9967  1337.4564  1518.539 
00:03   623.0725  630.4353  903.8870  1170.8316  1431.893 
00:04   623.0725  630.4353  903.8870  1336.3212  1431.893 
00:05   623.0835  631.3557  905.4220  1079.6623  1452.260 
00:06   623.0835  631.3557  905.4220  1079.6623  1452.260 
00:07   623.0835  631.3557  905.4220  1079.6623  1452.260 
00:08   623.0780  631.3483  905.3496  1056.3719  1375.610 
00:09   623.0671  630.4275  903.8839  1170.8196  1356.963 
00:10   623.0507  630.0261  741.8475  1006.1208  1462.271 

理想情況下，我想具有0.5分位數爲黑線，其他爲圍繞黑線陰影顏色的間隔。什麼是最好的方法來做到這一點？我一直在四處尋找，我找不到這樣的例子，甚至更少使用ggplot2。

任何幫助，將不勝感激。

Salud！

Answer 1

這是做你想做的嗎？ ggplot的訣竅是瞭解它需要長格式的數據。這通常意味着我們必須在數據準備好繪製之前轉換數據，通常使用melt()。

與textConnection()讀取數據，並創建一個對象命名dat，以後這裏是步驟，你會帶：

#Melt into long format 
dat.m <- melt(dat, id.vars = "time") 

#Not necessary, but if you want different line types depending on quantile, here's how I'd do it 
dat.m <- within(dat.m 
    , lty <- ifelse(variable == "quantile.0.5", 1 
    , ifelse(variable %in% c("quantile.0.25", "quantile.0.75"),2,3) 
    ) 
) 

#plot it 
ggplot(dat.m, aes(time, value, group = variable, colour = variable, linetype = lty)) + 
    geom_line() + 
    scale_colour_manual(name = "", values = c("red", "blue", "black", "blue", "red")) 

爲您提供：

閱讀您的問題後，再次，也許你想在中值估計之外而不是線條陰影的色帶？如果是這樣，給這個旋轉。這裏唯一真正的訣竅是我們通過group = 1作爲美學，以便geom_line()將因素/字符數據正確行爲。以前，我們通過服務於相同效果的變量進行分組。另請注意，我們不再使用數據框架，因爲在這種情況下，寬泛的data.frame適合我們。

ggplot(dat, aes(x = time, group = 1)) + 
    geom_ribbon(aes(ymin = quantile.0.05, ymax = quantile.0.95, fill = "05%-95%"), alpha = .25) + 
    geom_ribbon(aes(ymin = quantile.0.25, ymax = quantile.0.75, fill = "25%-75%"), alpha = .25) + 
    geom_line(aes(y = quantile.0.5)) + 
    scale_fill_manual(name = "", values = c("25%-75%" = "red", "05%-95%" = "blue")) 

編輯：要強制一個傳奇的預測值

我們可以使用用於geom_ribbon()層相同的方法。我們將添加一個審美geom_line()然後設置審美價值與scale_colour_manual()：

ggplot(dat, aes(x = time, group = 1)) + 
    geom_ribbon(aes(ymin = quantile.0.05, ymax = quantile.0.95, fill = "05%-95%"), alpha = .25) + 
    geom_ribbon(aes(ymin = quantile.0.25, ymax = quantile.0.75, fill = "25%-75%"), alpha = .25) + 
    geom_line(aes(y = quantile.0.5, colour = "Predicted")) + 
    scale_fill_manual(name = "", values = c("25%-75%" = "red", "05%-95%" = "blue")) + 
    scale_colour_manual(name = "", values = c("Predicted" = "black")) 

可能有更有效的方式來做到這一點，但是這是我一直使用，並且有不錯的方式與它成功。因人而異。

Answer 2

假設你dat.frame被稱爲df：

最簡單的ggplot解決方案是使用箱線圖GEOM。這給了一個黑色的中線，填補了中間和上部的框。

ggplot(df, aes(x=time)) + 
    geom_boxplot(
     aes(
      lower=quantile.0.25, 
      upper=quantile.0.75, 
      middle=quantile.0.5, 
      ymin=quantile.0.05, 
      ymax=quantile.0.95 
     ), 
     stat="identity", 
     fill = "cyan" 
) 

PS：

既然你已經預先彙總數據，它指定stat="identity"參數是非常重要的。我重新創建您的數據如下：

df <- "time   quantile=0.05 quantile=0.25 quantile=0.5 quantile=0.75 quantile=0.95 
00:01   623.0725  630.4353  903.8870  959.1407  1327.721 
00:02   623.0944  631.3707  911.9967  1337.4564  1518.539 
00:03   623.0725  630.4353  903.8870  1170.8316  1431.893 
00:04   623.0725  630.4353  903.8870  1336.3212  1431.893 
00:05   623.0835  631.3557  905.4220  1079.6623  1452.260 
00:06   623.0835  631.3557  905.4220  1079.6623  1452.260 
00:07   623.0835  631.3557  905.4220  1079.6623  1452.260 
00:08   623.0780  631.3483  905.3496  1056.3719  1375.610 
00:09   623.0671  630.4275  903.8839  1170.8196  1356.963 
00:10   623.0507  630.0261  741.8475  1006.1208  1462.271" 

df <- read.table(textConnection(df), header=TRUE)