如何在 R 中创建带有自定义分位数的箱线图？

Question

我现在正在处理一些数据，我想制作一个显示最小值、2.5、25、50、70、75、97.5 和最大值的箱线图。箱线图还应该有一个图例，显示用不同颜色表示每个分位数的线条。有什么办法吗？感谢您的帮助。

set.seed(123)
Mydata = sample(x=100:300, size = 500, replace = T)
Mydata = c(Mydata, 1, 500)
boxplot(Mydata)

PS。我尝试了@thelatemail 提供的代码，但在 RStudio 中得到了一个完全不同的数字。对此有什么解决办法吗？谢谢。

Answer 1

这是一个主意。您可能需要进一步完善它。

#Data
P = c(2.5, 25, 50, 70, 75, 97.5)

#Quantiles
b = quantile(x = Mydata, probs = P/100)

#Custom funtion
dp = function(at, y1, y2, width, ...){
    polygon(x = c(at - width/2, at + width/2, at + width/2, at - width/2),
            y = c(y1, y1, y2, y2), ...)
}

#Parameters
at = 1
width = 0.2

graphics.off()

#Whiskers
plot(x = rep(at, length(Mydata)), y = Mydata, type = "l")
segments(x0 = at - width/2, x1 = at + width/2, y0 = min(Mydata), y1 = min(Mydata))
segments(x0 = at - width/2, x1 = at + width/2, y0 = max(Mydata), y1 = max(Mydata))

#Boxes
sapply(1:ceiling(length(b)/2), function(i) {
    dp(at = at, y1 = b[i], y2 = b[length(b) + 1 - i], width = width * i, col = i)
})
#OR
sapply(1:ceiling(length(b)/2), function(i) {
    segments(x0 = at, x1 = at, y0 = b[i], y1 = b[length(b) + 1 - i],
             lwd = 10 * i, col = i, lend = "butt")
})

Answer 2

使用箱线图框架无法轻松生成您想做的事情。

R 中的底层箱线图是 boxplot.stats() 函数。让我们运行它在你的数据上：

boxplot.stats(Mydata)

$stats
[1]   1 152 204 253 300

$n
[1] 502

$conf
[1] 196.8776 211.1224

$out
[1] 500

您可以看到 $stats returns 的顺序是：下晶须、25% 分位数、中位数、75% 分位数、上晶须。与 quantile 比较：

quantile(Mydata)

  0%  25%  50%  75% 100% 
   1  152  204  253  500

如果您使用 ggplot2 中的 geom_boxplot()，则可以重新定义用于框的值。但是您只能绘制相同的五个值：它们称为 ymin、lower、middle、upper 和 ymax.

例如，如果您希望 2.5% 的分位数为 lower，97.5% 的分位数为 upper，您可以尝试：

data.frame(x = 1,
           y0 = min(Mydata),
           y025 = quantile(Mydata, 0.025),
           y50 = median(Mydata),
           y975 = quantile(Mydata, 0.975),
           y100 = max(Mydata)) %>%
  ggplot(df, aes(x)) +
  geom_boxplot(aes(ymin = y0, 
                   lower = y025, 
                   middle = y50, 
                   upper = y975, 
                   ymax = y100),
               stat = "identity")

但是，您需要明确（可能使用标签）这不是 "standard" 箱线图。

另一个 ggplot2 想法是使用 geom_jitter 绘制数据点，然后使用 geom_hline 为所需的分位数添加线条。像这样：

library(tibble)
library(ggplot2)

Mydataq <- quantile(Mydata, probs = c(0.025, 0.25, 0.5, 0.7, 0.75, 0.975)) %>%
  as.data.frame() %>% 
  setNames("value") %>% 
  rownames_to_column(var = "quantile")

Mydataq %>% 
  ggplot() + 
  geom_hline(aes(yintercept = value, color = quantile)) + 
  geom_jitter(data = tibble(x = "Mydata", y = Mydata), 
              aes(x = x, y = y))

Answer 3

使用 bxp 继续叠加：

set.seed(123)
Mydata = sample(x=100:300, size = 500, replace = T)
Mydata = c(Mydata, 1, 500)

bp <- boxplot(Mydata, range=0, plot=FALSE)

vals <- c(
  min=min(Mydata),
  quantile(Mydata, c(0.025, 0.25, 0.5, 0.7, 0.75, 0.975)),
  max=max(Mydata)
)

bxp(bp, whisklty=0, staplelty=0)
bp$stats[2:4,] <- c(vals[2], Inf, vals[5])
bxp(bp, whisklty=0, staplelty=0, add=TRUE)
bp$stats[2:4,] <- c(vals[2], Inf, vals[7])
bxp(bp, whisklty=1, staplelty=1, add=TRUE)

Answer 4

基本 R 解决方案：如果您只想更改部分箱线图，这里将 25% 和 75% 分位数更改为 0.125、0.9 分位数：

set.seed(12345)
myData <- c(-4, rnorm(10), 2, 3)
bp <- boxplot(myData)
bp <- boxplot(myData, range=1.5, plot=FALSE)
bxp(bp)#, whisklty=0, staplelty=0)
bp$stats[c(2, 4), ] <- quantile(x = myData, probs = c(0.125, 0.9))
bxp(bp, whisklty=1, staplelty=1, boxfill = "lightgray", add=TRUE)

看起来和原来的一样，只是盒子变了。

如何在 R 中创建带有自定义分位数的箱线图？

How to create a boxplot with customized quantiles in R?

r

boxplot

quantile