R システムの plot を用いた種々の散布図と折れ線グラフ

前準備

R システムのインストール

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plot の要点

plot() 関数には次のような機能がある

• plot(X) : ベクトル X の散布図
• plot(X, Y) : ベクトル X, Y の散布図
• plot(m) : ２次元の行列 m に対する散布図
• plot(d) : データフレーム d の散布図

主なオプション

• type="p" : 点によるプロット（既定値)
• type="l" : 折れ線
• type="b" : 点と折れ線（点と折れ線が重ならない）
• type="c" : 折れ線（「点」があると思って，折れ線が「点」と重ならないように）
• type="o" : 点と折れ線の重ね合わせ
• main : メインタイトル （例）main="Main"
• sub : サブタイトル （例）sub="sub title"
• legend : 凡例
• xlab, ylab: X軸のタイトル、Y軸のタイトル （例） xlab="x", ylab="y"
• xlim, ylim: X軸の範囲、Y軸の範囲 （例） xlim=c(0,10), ylim=c(0,10)
• tmag: タイトル等の文字の大きさ （例） tmag=2
• asp: XYの比
• log="x", log="y", log="xy" : 対数目盛り
• panel.first=grid(0,0) : 補助線（格子状）
• lowess: 平滑化

  平滑化の関数は，他にも，smooth.spline(), ksmooth(), supsmu() などが知られている．

• col: プロットする点や線の色 （例） col=1
• pch = 0 : 点の形を四角形にする
• pch = 1 : 点の形を丸にする（既定値）
• plot(X,Y,pch = ifelse(＜条件＞,番号,番号) : 条件により点の形を変える
• cex : 点の大きさ
• lty = 1 : 線を実線にする
• lty = 2 : 線を破線にする
• lty = 3 : 線を点線にする
• lty = 4 : 線を破線にする
• lty = 5 : 線を破線にする
• lwd : 線の太さ

plot() 関数の実行例

まずは，plot() 関数を使い，x, y 値を指定しての散布図の作成を行う．

x 値を格納したベクトル，y 値を格納したベクトルを引数として plot() 関数を使うと，散布図が描かれます．

plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5) )

種々の散布図

1. 折れ線

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="l" );
   

   
   
2. 点と折れ線（点と折れ線が重ならない）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="b" );
   

   
   
3. 折れ線（「点」があると思って，折れ線が「点」と重ならないように）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="c" );
   

   
4. 点と折れ線の重ね合わせ

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o" );
   

   
   

タイトル付け

1. メインタイトルとサブタイトル

   main と sub を使用． メインタイトルはグラフの上に，サブタイトルはグラフの下に書かれる．

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), main="散布図タイトル", sub="散布図サブタイトル" )
   

   
   
2. 凡例

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5) )
   legend(5, legend=c("x", "y"))
   

   
3. x 軸のタイトルとy 軸のタイトル

   xlab と ylab を使用．

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), xlab="x軸のタイトル", ylab="y軸のタイトル" )
   

   
   
4. タイトルとして数式を表示

   expression オブジェクトを使う．

   X <- seq(1, 5, length=100)
   Y <- exp(-.5 * log( X^2 ) )
   plot(X, Y, type="o", xlab="x", ylab=expression(e^{-frac(1,2) * {log[10](x)}^2}) )
   

   
   

x,y値の範囲，対数目盛り，xy比

1. x,y値の範囲

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), xlim=c(0,10), ylim=c(0,6) )
   

   
   
2. xy比

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), asp="0.4" )
   

   
   
3. x軸を対数目盛り

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), log="x" )
   

   
   
4. y軸を対数目盛り

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), log="y" )
   

   
   
5. x, y軸を対数目盛り

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), log="xy" )
   

   
   
6. 補助線 （格子状）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), panel.first=grid(8,8) )
   

   
   
7. 平滑化 （なめらかな折れ線）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5),
           panel.first = lines(stats::lowess( c(8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5) ), lty="dashed") )
   

   
   

グラフィックパラメータ

1. 点や線の色

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", col="red" )
   

   
   
2. 点の四角形に変更

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", pch = 0 )
   

   
   
3. 条件により点の形を変える

   X = c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
   Y = c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5)
   plot(X,Y,pch = ifelse(Y<4, 0, 1)) 
   

   
4. 点の大きさ

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", cex=4 )
   

   
   
5. 線のスタイル（破線）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", lty=2 )
   

   
   
6. 線のスタイル（点線）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", lty=3 )
   

   
   
7. 線のスタイル（破線）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", lty=4 )
   

   
   
8. 線のスタイル（破線）

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", lty=5 )
   

   
   
9. 線の太さ

   plot( c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), c(3, 3, 4, 4, 2, 3, 4, 5), type="o", lwd=4 )