使用 R 的 ggplot2 製作柔和的義大利麵條線形圖

如果有人告訴我他們上個月的銷售額為 1000 萬美元，我該怎麼想？僅憑這個數字，我不知道該怎麼想。要了解這個數字，我需要背景，可能是隨著時間推移，也可能是與相容的公司相比。使用資料視覺化可以幫助我將數字放入一個背景中，讓我了解它的意義。

一種特別有用的背景是時間背景。今天的數字與過去的數字相比如何？根據時間繪製的折線圖可以幫助我看到這一點。

以下是一個比銷售收入更為嚴肅的例子，麻薩諸塞州因新冠肺炎每 100,000 人的死亡人數。

這很有價值，因為我現在可以將今天的數字放在歷史背景中，將最近的數字與過去兩個高峰期的數字進行比較。在 R 中繪製此圖表也非常容易，只需要幾行程式碼。

death_pp %>%
    filter(state == "MA") %>%
    ggplot(aes(date, death_pm_rm)) +
    labs(y = "deaths per 100,000") +
    geom_line(color = "blue")

# cdc covid data records New York City seperately from New York state
cdc_pops <- pops %>% 
  mutate(pop = if_else(state == "NY", pop - 8400000, pop)) %>%  
    add_row(name = "New York City", state = "NYC", pop = 8400000)

# http  -d "https://data.cdc.gov/api/views/9mfq-cb36/rows.csv" > cdc_cases.csv
cdc_cases <- read_csv("cdc_cases.csv") %>% 
    select(state, submission_date, new_death, tot_death) %>% 
    mutate(date = mdy(submission_date)) %>% 
    arrange(date) %>% 
    group_by(state) 

death_pp <- cdc_cases %>% 
  left_join(cdc_pops, by = "state") %>% 
  drop_na(pop) %>% 
  mutate(death_pm = new_death * 1000000 / pop) %>% 
  mutate(death_pm_rm = rollmean(death_pm, 7, fill=NA, align="right"))

但我可以顯示的背景不只是時間。為了更了解麻薩諸塞州的疫情狀況，我可以將其與其他州的情況進行比較。一個很好的方法是將美國其他各州的折線圖顯示為柔和的背景。

據我所知，這種圖表沒有公認的名稱。在折線圖上放置多條線有時稱為義大利麵條線形圖。因此，我將其稱為柔和義大利麵條圖。

在 R 中繪製此圖表非常容易，關鍵是用不同的資料來源繪製另一個 geom_line 作為我們正在查看的主線。

death_pp %>%
    filter(state == "MA") %>%
    ggplot(aes(date, death_pm_rm)) +
    labs(y = "deaths per 100,000") +
    geom_line(data = death_pp, aes(group = state), color = "grey", size = 1, alpha = 0.5) +
    geom_line(aes(y = death_pm_rm), color = "blue")

請注意，我在前景線之前繪製背景，以確保前景線清楚地出現在頂部。

使用網格 (小區) 執行此操作

使用一個州顯示此圖表很好，但通常能夠以這種方式查看多個州會很有用。ggplot2 提供了非常靈巧的 facet_wrap 指令，可以為集合中的每個值繪製折線圖，但需要一點技巧才能讓它與像這樣的柔和義大利麵條背景一起使用。

這個花招在於我需要為義大利麵指定分組的方式。

death_pp %>%
  filter(state %in% c("MA", "VT", "CT", "RI", "NH")) %>% 
  ggplot(aes(date, death_pm_rm)) +
  labs(y = "deaths per 100,000") +
  geom_line(data = death_pp %>% rename(s = state),
              aes(group = s), color = "grey", size = 1, alpha = 0.5) +
  geom_line(color = "blue") +
  facet_wrap(~state, ncol = 3)

透過重新命名分組欄位，ggplot 只會對主要線條建立切面，並在每個切面上繪製義大利麵。 [1]