第 2 章 ggplot2: geom

gg: grammar of graphics

2.1 Grammar of Graphics

引入資料

library(readr)
subsetDataTWbank <- read_csv("https://www.dropbox.com/s/t8ulj3d7cgl8jh5/subsetDataTWbank.csv?dl=1")

基本語法

• 資料data: subsetDataTWbank

• 座標對應coordinate: x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`

• 幾何圖示類型geom: line

當變數名稱有特殊符號時，用反頓點符號` 將變數名稱圈住，即:

`<變數名稱>`

ggplot(<資料>)+ # 設置畫布 
  geom_<幾何圖示類型>( # 畫上幾何圖示 
              aes(<座標對應>) #座標對應
  )

---

幾何圖示類型為line

library(ggplot2)
ggplot(subsetDataTWbank)+
  geom_line(
    aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`)
  )

請用pipe寫法以subsetDataTWbank開始，改寫以上語法。

---

幾何圖示類型為point

library(ggplot2)
ggplot(subsetDataTWbank)+
  geom_point(
    aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`)
  )

ggplot2裡的geom類型： https://ggplot2.tidyverse.org/reference/#section-layer-geoms

請由subsetDataTWbank產生以下圖示：其中

• 座標對應：x=定存類型, y=利率

• 幾何圖示類型：boxplot

層疊概念

geom_...可以不斷以+層疊上去。

library(ggplot2)
ggplot(subsetDataTWbank)+
  geom_line(
    aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`)
  )+
  geom_point(
    aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`)
  )

geom裡相同的aes mapping可以移至ggplot()裡：

library(ggplot2)
ggplot(subsetDataTWbank,
       aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`))+
  geom_line()+
  geom_point()

美學對應

aes＝aesthetic (美學) 在gg裡它指得是資料設計呈現的對應方式。

資料值除了可以對應到視覺呈現的x,y軸位置外，常見的其他設計對應還有：

• color

• size

等，後面章節會有更多說明。

subsetDataTWbank_gather %>%
  ggplot()+
  geom_line(
    aes(x=西元年月,y=利率,color=定存類型)
  )

2.2 字串變數

類別資料

字串變數會被轉成factor並依其levels值順序畫在軸上，故要改變字串值出現順序可以透過改變levels順序。

查看目前levels出現順序：

subsetDataTWbank_gather$定存類型 %>% 
  as.factor %>% levels

改變levels出現順序：

subsetDataTWbank_gather %>%
  mutate(
    定存類型=factor(定存類型,levels=c("定存利率-一個月-固定","定存利率-二年期-固定","定存利率-三年期-固定"))
  ) -> subsetDataTWbank_gather

重新繪圖

subsetDataTWbank_gather %>%
  ggplot()+
  geom_boxplot(aes(x=定存類型,y=利率))

字串：

• 會以factor處理。

• 幾何位置會以其levels順序決定。

• levels順序可以factor(..., levels=類別文字向量)中的類別文字向量元素值序改變。

時間資料

一般時間資料引入R時會常被以文字看待，如“2019-01-01”或“民國88年11月”

繪圖時建議以下處理順序：

1. 非西元日期字串改成西元日期字串。

2. 西元日期字串使用lubridate套件改成date time class。

twCalendar <- c("民國88年11月1日","民國88年12月1日","民國89年1月1日")

非西元日期改西元

twCalendar %>%
  # 取出字串中的數字部份
  stringr::str_extract_all("[:digit:]+") %>%
  # 將每個日期的「年」數字加上1991再合併年月日成為`yyyy-mm-dd`格式
  purrr::map_chr(
             function(x) {
               x1=as.integer(x[[1]])+1911
               x[[1]]=as.character(x1)
               stringr::str_c(x,collapse="-")
             }
             ) -> westernCalendar

西元日期改date time class

westernCalendar %>%
  lubridate::ymd() -> datetimeCalendar
class(datetimeCalendar)

subsetDataTW範例

subsetDataTWbank %>%
  mutate(
    年月=年月 %>%
      stringr::str_extract_all("[:digit:]+") %>%
      purrr::map_chr(
                 function(x) {
                   x1=as.integer(x[[1]])+1911
                   x[[1]]=as.character(x1)
                                stringr::str_c(x,collapse="-")
                 }
                 ),
    年月日=stringr::str_c(年月,"01",sep="-"),
    西元年月日=lubridate::ymd(年月日)
  )

2.3 Geom介紹：boxplot

2.4 設定中文字體

Package: showtext

參考資料

• showtext: https://github.com/yixuan/showtext

• extrafont: https://github.com/wch/extrafont

查查有什麼字體

library(showtext)
font_files()

設定字體

font_add("QYuan","cwTeXQYuan-Medium.ttf") # 新增字體
showtext_auto(enable=TRUE) #啟用字體

subsetDataTWbank %>% ggplot(aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`))+
  geom_line()+
  theme(text=element_text(size=10,  family="QYuan"))+
  labs(x="西元年月",y="利率：%")

2.5 圖形存檔

subsetDataTWbank %>% ggplot(aes(x=西元年月,y=`定存利率-一個月-固定`))+
  geom_line()+
  theme(text=element_text(size=10,  family="QYuan")) -> figureOut

ggsave(filename="Interest Rate.png",figureOut)

2.6 每週一圖作業示範

中央銀行統計資料庫