如何使用 ggplot2 堆积条上的误差条

Question

我正在努力将错误栏放在堆叠栏上的正确位置。正如我在之前的一篇文章中读到的那样，我使用 ddply 来堆叠错误栏。然后这改变了堆叠的顺序所以我订购了这个因素。现在看来误差线在一组条上是正确的，但在另一组上不正确。我想要的是一个看起来像下面的图表，只是用错误栏显示标准错误。我列出了原始数据的 dput 和 ddply 数据以及数据集。

Suz2$org <- factor(Suz2$org, levels = c('fungi','bacteria'),ordered = TRUE)

library(plyr) 
plydat <- ddply(Suz2,.(org, group, time),transform,ybegin = copy - se,yend = copy + se) 

colvec <-c("blue", "orange")

ggplot(plydat, aes(time, copy)) + 
  geom_bar(aes(fill = factor(org)), stat="identity", width = 0.7) +
  scale_fill_manual(values = colvec) +
  facet_wrap(~group,nrow = 1)+
  geom_errorbar(aes(ymax=ybegin , ymin= yend ),width=.5) +
  theme(panel.background = element_rect(fill='white', colour='white'), 
        panel.grid = element_line(color = NA),
        panel.grid.minor = element_line(color = NA),
        panel.border = element_rect(fill = NA, color = "black"),
        axis.text.x  = element_text(size=10, colour="black", face = "bold"),  
        axis.title.x = element_text(vjust=0.1, face = "bold"),
        axis.text.y = element_text(size=12, colour="black"),
        axis.title.y = element_text(vjust=0.2, size = 12, face = "bold"))

plydat

plydat <- data.frame(
  org = ordered(rep(c("fungi", "bacteria"), each = 8L), levels = c("fungi", "bacteria")),
  time = factor(rep(rep(c("0W", "6W"), 2), each = 4L)),
  copy = c(
    97800000, 15500000, 40200000, 10400000, 55100000, 14300000, 1.6e+07, 8640000,
    2.98e+08, 77900000, 2.33e+08, 2.2e+08, 3.37e+08, 88400000, 3.24e+08, 1.89e+08
  ),
  group = factor(rep(c("Notill D0", "Notill D707", "Native D0", "Native D707"), 4)),
  se = c(
    11100000, 2810000, 7110000, 2910000, 1.7e+07, 1500000, 1930000, 2980000,
    43900000, 20100000, 56400000, 41200000, 75700000, 22500000, 57500000,
    28100000
  ),
  ybegin = c(
    86700000, 12690000, 33090000, 7490000, 38100000, 12800000, 14070000, 5660000,
    254100000, 57800000, 176600000, 178800000, 261300000, 65900000, 266500000,
    160900000
  ),
  yend = c(
    108900000, 18310000, 47310000, 13310000, 72100000, 15800000, 17930000,
    11620000, 341900000, 9.8e+07, 289400000, 261200000, 412700000, 110900000,
    381500000, 217100000
  )
)

Suz2

Suz2 <- data.frame(
  org = ordered(rep(c("fungi", "bacteria"), each = 8L), levels = c("fungi", "bacteria")),
  time = factor(rep(rep(c("0W", "6W"), 2), each = 4L)),
  copy = c(
    97800000, 15500000, 40200000, 10400000, 55100000, 14300000, 1.6e+07, 8640000,
    2.98e+08, 77900000, 2.33e+08, 2.2e+08, 3.37e+08, 88400000, 3.24e+08, 1.89e+08
  ),
  group = factor(rep(c("Notill D0", "Notill D707", "Native D0", "Native D707"), 4)),
  se = c(
    11100000, 2810000, 7110000, 2910000, 1.7e+07, 1500000, 1930000, 2980000,
    43900000, 20100000, 56400000, 41200000, 75700000, 22500000, 57500000,
    28100000
  )
)
    
Suz2

  org time     copy       group       se
1     fungi   0W 9.78e+07   Notill D0 11100000
2     fungi   0W 1.55e+07 Notill D707  2810000
3     fungi   0W 4.02e+07   Native D0  7110000
4     fungi   0W 1.04e+07 Native D707  2910000
5     fungi   6W 5.51e+07   Notill D0 17000000
6     fungi   6W 1.43e+07 Notill D707  1500000
7     fungi   6W 1.60e+07   Native D0  1930000
8     fungi   6W 8.64e+06 Native D707  2980000
9  bacteria   0W 2.98e+08   Notill D0 43900000
10 bacteria   0W 7.79e+07 Notill D707 20100000
11 bacteria   0W 2.33e+08   Native D0 56400000
12 bacteria   0W 2.20e+08 Native D707 41200000
13 bacteria   6W 3.37e+08   Notill D0 75700000
14 bacteria   6W 8.84e+07 Notill D707 22500000
15 bacteria   6W 3.24e+08   Native D0 57500000
16 bacteria   6W 1.89e+08 Native D707 28100000

Answer 1

ybegin

和

yend

的值（误差线的范围）对于

bacteria

数据来说太低了。由于

bacteria

的条在

fungi

条的顶部，因此必须将

fungi

条 (

plydat$copy[plydat$org == "fungi"]

) 的高度添加到

bacteria

数据的误差条值中。

plydat[plydat$org == "bacteria", ] 
   <- transform(plydat[plydat$org == "bacteria", ],
                ybegin = ybegin + plydat[plydat$org == "fungi", "copy"], 
                yend = yend + plydat[plydat$org == "fungi", "copy"])

Answer 2

就我个人而言，我不太喜欢堆叠条形图，尤其是当堆叠条形图的数量很大时（你不是这种情况）。主要问题是除了最低堆栈之外的所有堆栈都不共享相同的基线。在您的情况下，很难比较橙色

bacteria

类，因为它们不共享相同的基数（y 值，

copy

）。

我建议使用一个称为点图的图：

library(ggplot2)
theme_set(theme_bw())
ggplot(plydat, aes(time, copy, color = org)) + 
   geom_point() + facet_wrap(~group, ncol = 1) + 
   geom_errorbar(aes(ymax=ybegin , ymin= yend), width = 0) + coord_flip()

请注意，这里的

copy

值不像在堆叠条形图中那样是相加的。因为它们共享相同的基

copy

值 (0)，所以您可以轻松地比较不同的

bacteria

值。此外，我交换了 x 轴和 y 轴，以便比较

copy

的值（只需删除

coord_flip

以查看在比较

copy

时效果如何）。

唯一真正的缺点是没有简单的方法来判断

fungi

和

bacteria

的总和。根据图表要显示的内容（图表的故事），这可能是问题，也可能不是问题。您可以向

org

添加一个单独的附加类别，即

both

是两个类别的总和，以解决此问题。当然，解释这个总和类别中的错误是非常重要的。

Answer 3

综合以上答案，我想我会选择这样的东西。

plydat <- ddply(Suz2,.(org),transform,ybegin = copy - se,yend = copy + se)   

colvec <-c("blue", "orange")

ggplot(plydat, aes(time, copy, color = factor(org))) + 
   geom_point(size = 3.5) + facet_wrap(~group, ncol = 4) + 
   scale_color_manual(values = colvec) +
   geom_errorbar(aes(ymax=ybegin , ymin= yend), width = 0.08, 
        color = "black", size = 0.1) +
   theme(panel.background = element_rect(fill='white', colour='white'), 
        panel.grid = element_line(color = NA),
        panel.grid.minor = element_line(color = NA),
        panel.border = element_rect(fill = NA, color = "black"),
        strip.background = element_blank(),
        axis.text.x  = element_text(size=10, colour="black", face = "bold"),  
        axis.title.x = element_text(vjust=0.1, face = "bold"),
        axis.text.y = element_text(size=12, colour="black"),
        axis.title.y = element_text(vjust=0.2, size = 12, face = "bold"))