R语言boxplot函数深入讲解

箱线图简介

箱线图又称箱形图或盒须图,该图是由5个特征值绘制而成的图形。

5个特征值是变量的最大值、最小值、中位数、第1四分位数和第3四分位数。

连接两个分位数画出一个箱子,箱子用中位数分割,把两个极值点与箱子用线条连接,即成箱线图。

R中绘制箱线图的函数boxplot

(1)基本用法

boxplot(x, ...)

(2)公式形式的用法

boxplot(formula, data = NULL, ..., subset, na.action = NULL, drop = FALSE, sep = ".", lex.order = FALSE)

(3)默认用法

boxplot(x, ..., range = 1.5, width = NULL, varwidth = FALSE, notch = FALSE, outline = TRUE, names, plot = TRUE, border = par("fg"), col = NULL, log = "", pars = list(boxwex = 0.8, staplewex = 0.5, outwex = 0.5), horizontal = FALSE, add = FALSE, at = NULL)

主要参数的含义:

x: 向量,列表或数据框。

formula: 公式,形如y~grp,其中y为向量,grp是数据的分组,通常为因子。

data: 数据框或列表,用于提供公式中的数据。

range: 数值,默认为1.5,表示触须的范围,即range × (Q3 - Q1)

width: 箱体的相对宽度,当有多个箱体时,有效。

varwidth: 逻辑值,控制箱体的宽度, 只有图中有多个箱体时才发挥作用,默认为FALSE, 所有箱体的宽度相同,当其值为TRUE时,代表每个箱体的样本量作为其相对宽度

notch: 逻辑值,如果该参数设置为TRUE,则在箱体两侧会出现凹口。默认为FALSE。

outline: 逻辑值,如果该参数设置为FALSE,则箱线图中不会绘制离群值。默认为TRUE。

names:绘制在每个箱线图下方的分组标签。

plot : 逻辑值,是否绘制箱线图,如设置为FALSE,则不绘制箱线图,而给出绘制箱线图的相关信息,如5个点的信息等。

border:箱线图的边框颜色。

col:箱线图的填充色。

horizontal:逻辑值,指定箱线图是否水平绘制,默认为FALSE。

boxplot函数用法举例

(1)简单使用情况

统计某中学学生的身高数据如下:

144, 166, 163, 143, 152, 169, 130, 159, 160, 175, 161, 170, 146, 159, 150, 183, 165, 146, 169

绘制其箱线图。

h <- c(144,166,163,143,152,169,130,159,160,175,161,170, 146,159,150,183,165,146,169)

boxplot(h)

结果如下图所示:

R语言boxplot函数深入讲解_第1张图片           

简单的箱线图

(2)多组的箱线图

某工厂推行新的工作方法,实验组和对照组(原方法)的工作效率(每小时产量),如下面的数据:

试验组:35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46

对照组:32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31

绘制其箱线图。

编写R程序如下

x <- c(35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46, 32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31)

f <- factor(rep(c("试验组","对照组"), each=8)) #定义分组因子

data<- data.frame(x,f) #生成数据框

boxplot(x~f,data)

结果如下图所示

R语言boxplot函数深入讲解_第2张图片            

多组对比箱线图

(3)width参数,border参数和col参数的使用

x <- c(35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46, 32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31)

f <- factor(rep(c("试验组","对照组"), each=8))

data<- data.frame(x,f)

boxplot(x~f,data,width=c(1,2), col=c(2,3), border=c("darkgray","purple"))

效果如下图所示:

R语言boxplot函数深入讲解_第3张图片      

为箱线图添加颜色等

从图中可以看出,第二个箱线图的宽度是第一个的2倍。各线框的颜色和背景颜色也不同。这主要由width参数、col参数和border参数给定的。

(4)带凹口的箱线图

x <- c(35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46, 32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31)

f <- factor(rep(c("试验组","对照组"), each=8))

data<- data.frame(x, f)

boxplot(x~f,data,width=c(1,2), col=c(2,3), notch=TRUE)

如下图所示:

R语言boxplot函数深入讲解_第4张图片      

带凹口的箱线图

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