添加误差线以在 R 中的绘图上显示标准偏差

Posted 2023-03-12

【中文标题】添加误差线以在 R 中的绘图上显示标准偏差

【英文标题】：Add error bars to show standard deviation on a plot in R

【发布时间】：2013-02-10 09:06:12

【问题描述】：

对于每个 X-value，我计算了每个 Y 值的平均值 Y-value 和标准差 (sd)

x  = 1:5
y  = c(1.1, 1.5, 2.9, 3.8, 5.2)
sd = c(0.1, 0.3, 0.2, 0.2, 0.4)

plot (x, y)

如何使用标准差为绘图的每个数据点添加误差线？

【问题讨论】：

另见plotrix::plotCI

【参考方案1】：

ggplot2 的解决方案：

qplot(x,y)+geom_errorbar(aes(x=x, ymin=y-sd, ymax=y+sd), width=0.25)

【讨论】：

设置 geom_errorbar(width = 0) 会从误差线两端移除大写字母。知道如何仅在错误栏的一侧完成此操作吗？谢谢

【参考方案2】：

除了@csgillespie 的回答，segments 也被矢量化以帮助解决此类问题：

plot (x, y, ylim=c(0,6))
segments(x,y-sd,x,y+sd)
epsilon <- 0.02
segments(x-epsilon,y-sd,x+epsilon,y-sd)
segments(x-epsilon,y+sd,x+epsilon,y+sd)

【参考方案3】：

你可以使用arrows:

arrows(x,y-sd,x,y+sd, code=3, length=0.02, angle = 90)

【讨论】：

这个答案比涉及segments的答案好；更简单，即使 x 轴在对数刻度上也可以工作（这会导致使用 segments 的解决方案在左侧和右侧绘制不同的长度）。

@SmartCH，我如何按矩阵的行计算四分位数，然后按上述方式绘制四分位数和平均值？

【参考方案4】：

您可以使用segments 在基本图形中添加条形图。这里epsilon控制着横过上下线的线。

plot (x, y, ylim=c(0, 6))
epsilon = 0.02
for(i in 1:5) 
    up = y[i] + sd[i]
    low = y[i] - sd[i]
    segments(x[i],low , x[i], up)
    segments(x[i]-epsilon, up , x[i]+epsilon, up)
    segments(x[i]-epsilon, low , x[i]+epsilon, low)

正如@thelatemail 指出的那样，我真的应该使用矢量化函数调用：

segments(x, y-sd,x, y+sd)
epsilon = 0.02
segments(x-epsilon,y-sd,x+epsilon,y-sd)
segments(x-epsilon,y+sd,x+epsilon,y+sd)

【参考方案5】：

当您有一个对数 X 轴时，会出现 csgillespie 解决方案的问题。您将在右侧和左侧有不同长度的小条（epsilon 遵循 x 值）。

您最好使用Hmisc 包中的errbar 函数：

d = data.frame(
  x  = c(1:5)
  , y  = c(1.1, 1.5, 2.9, 3.8, 5.2)
  , sd = c(0.2, 0.3, 0.2, 0.0, 0.4)
)

##install.packages("Hmisc", dependencies=T)
library("Hmisc")

# add error bars (without adjusting yrange)
plot(d$x, d$y, type="n")
with (
  data = d
  , expr = errbar(x, y, y+sd, y-sd, add=T, pch=1, cap=.1)
)

# new plot (adjusts Yrange automatically)
with (
  data = d
  , expr = errbar(x, y, y+sd, y-sd, add=F, pch=1, cap=.015, log="x")
)