geom_ribbon的扩展范围

Question

我遇到了geom_ribbon的问题，并且有其局限性。 我有一个像这样的数据表（长度和Perf是平均值，Length.sd和Perf.sd，标准偏差）

Ex <- data.frame(Temperature = as.factor(c("16", "16", "16", "16", "16")),
                Level = Level = as.factor(c(0, 1, 2, 3, 4)), Length = c(1.623333, 2.161143, 2.924545, 3.895429, 5.068788),
                Length.sd = c(0.1578897, 0.1161331, 0.1850691, 0.1691039, 0.1937743),Perf = c(0.6693438, 0.5292980, 0.1979450, 0.1034701, 0.0827987),
                Perf.sd = c(0.04479068, 0.07299800, 0.02513500, 0.00876010, 0.00679870))

然后，我构建了我的图形，我使用geom点表示平均值，geom_errorbar表示垂直误差条，geom_errorbarh表示垂直误差条，stat_function用于绘制数据集的线性回归。到现在为止，一切都很好

ggplot(data=Ex, aes(x=log10(Length), y=log10(Perf), color=Temperature))+ 
  geom_point(aes(shape=Level), size = 2)+
  geom_errorbarh(aes(xmax = log10(Ex$Length + Ex$Length.sd), xmin = log10(Ex$Length - Ex$Length.sd), height = 0.01))+
  geom_errorbar(aes(ymax = log10(Ex$Perf + Ex$Perf.sd), ymin = log10(Ex$Perf - Ex$Perf.sd), width = 0.01))+
  scale_color_manual(values=c("blue"))+
  scale_shape_manual(values=c(7, 15, 17, 19, 6))+
  stat_function(fun=function(x){0.2746- 1.9945*x}, colour="red", size=1) +
  theme_bw() + 
  scale_x_continuous("Length") + 
  scale_y_continuous("Perf")

然后，geom_ribbon。

ggplot(data=Ex, aes(x=log10(Length), y=log10(Perf), color=Temperature))+ 
  geom_point(aes(shape=Level), size = 2)+
  geom_errorbarh(aes(xmax = log10(Ex$Length + Ex$Length.sd), xmin = log10(Ex$Length - Ex$Length.sd), height = 0.01))+
  geom_errorbar(aes(ymax = log10(Ex$Perf + Ex$Perf.sd), ymin = log10(Ex$Perf - Ex$Perf.sd), width = 0.01))+
  scale_color_manual(values=c("blue"))+
  scale_shape_manual(values=c(7, 15, 17, 19, 6))+
  stat_function(fun=function(x){0.2746- 1.9945*x}, colour="red", size=1) +
  geom_ribbon(aes(ymax= 0.3186 -2.1155*x+0.1197*x^2 , 
                  ymin= 0.2338  -1.8895*x-0.1033*x^2 ), fill="red", colour= NA, alpha=.2) + #CI 16
  theme_bw() + 
  scale_x_continuous("Length") + 
  scale_y_continuous("Perf")

首先，我有一条错误消息，就好像它没有在aes中看到x = log10（长度）

  

错误：美学必须是长度1或与数据（5）相同：   ymax，ymin，x，y

然后，如果我在ggplot x = log10（Ex $ Length）之前写，它就可以了。但是色带在值的位置停止，并且直到极端才延伸

但如果我尝试更改x，例如x = seq（0.1,1，by = 1），我会收到错误消息

  

错误：美学必须是长度1或与数据（5）相同：   ymax，ymin，x，y

如果geom_ribbon看不到我使用一个函数来绘制功能区的上限和下限。如果我删除geom_errorbarh它会很有效，但我需要它。

有人会有一个解决方案来强制色带延伸到确定的极限吗？ 非常感谢你！

Answer 1

我认为这就是你想要的

x=log10(Ex$Length)
x_new = c(0,log10(Ex$Length), 1)
z_new = data.frame(x = x_new, ymin = 0.2338  -1.8895*x_new-0.1033*x_new^2, ymax = 0.3186 -2.1155*x_new+0.1197*x_new^2)
ggplot(data=Ex)+ 
   geom_point(aes(x=log10(Length), y=log10(Perf), color=Temperature,shape=Level), size = 2)+
   geom_errorbarh(aes(x=log10(Length),y=log10(Perf), xmax = log10(Ex$Length + Ex$Length.sd), xmin = log10(Ex$Length - Ex$Length.sd), height = 0.01, color = Temperature))+
   geom_errorbar(aes(x=log10(Length),ymax = log10(Ex$Perf + Ex$Perf.sd), ymin = log10(Ex$Perf - Ex$Perf.sd), width = 0.01,  color = Temperature))+
   scale_color_manual(values=c("blue"))+
   scale_shape_manual(values=c(7, 15, 17, 19, 6))+
   stat_function(fun=function(z){0.2746- 1.9945*z}, colour="red", size=1) +
   geom_ribbon(data = z_new, aes(x = x, ymin= ymin, ymax = ymax), fill="red", colour= NA, alpha=.2) + #CI 1
   theme_bw() + 
   scale_x_continuous(limits = c(0,1), "Length") + 
   scale_y_continuous("Perf")

无论出于何种原因，stat_function正在评估图表x轴限制范围内的函数，而不是数据集中变量Length的限制。但是，geom_ribbon仅在变量Length的范围内绘制，这就是它们不匹配的原因。我不确定为什么会这样，但这就是我如何绕过它。首先使用scale_x_continuous(limits = c(0,1), "Length")确定x轴的限制。接下来，创建一个跨越x轴极限范围的新x变量（x_new）。然后，根据等式（x_new）创建一个数据框，用于评估z_new的每个值的ymin和ymax。在geom_ribbon函数中使用此数据集。但要做到这一点，你需要从ggplot函数的第一行中删除美学，并为图中的每个元素单独指定它们（geom_point，geomerrorbarh，geom_errorbar）。这是令人讨厌的，但是必须在图的其他方面中将来自主数据集外部的变量合并。

更简单的方法是使用stat_smooth来运行和绘制线性模型。此函数自动绘制95％置信区间（可通过添加level = some number between 0 and 1来更改）。要禁止自动生成CI，请使用se = FALSE。它只会将数据绘制到数据中变量Length的范围内。然后，您可以使用已经指定的geom_ribbon。如果没有理由将该行扩展到数据之外，这就容易多了。

ggplot(data=Ex, aes(x=log10(Length), y=log10(Perf)))+ 
 geom_point(aes(shape=Level), size = 2, color = "blue")+
 geom_errorbarh(aes(xmax = log10(Ex$Length + Ex$Length.sd), xmin = 
 log10(Ex$Length - Ex$Length.sd), height = 0.01), color = "blue")+
 geom_errorbar(aes(ymax = log10(Ex$Perf + Ex$Perf.sd), ymin = log10(Ex$Perf - Ex$Perf.sd), width = 0.01), color = "blue")+
 scale_shape_manual(values=c(7, 15, 17, 19, 6))+
 stat_smooth(method = "lm", color = "red", alpha = .2, se = FALSE) +
 geom_ribbon(aes(ymax= 0.3186 -2.1155*x+0.1197*x^2 , 
              ymin= 0.2338  -1.8895*x-0.1033*x^2 ), fill="red", colour= NA, alpha=.2) + #CI 16
 theme_bw() + 
 scale_x_continuous("Length") + 
 scale_y_continuous("Perf")