R語言 boxplot函數

箱線圖簡介

箱線圖又稱箱形圖或盒須圖，該圖是由5個特征值繪制而成的圖形。

5個特征值是變量的最大值、最小值、中位數、第1四分位數和第3四分位數。

連接兩個分位數畫出一個箱子，箱子用中位數分割，把兩個極值點與箱子用線條連接，即成箱線圖。

R中繪制箱線圖的函數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）默認用法

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)

主要參數的含義：

x： 向量，列表或數據框。

formula： 公式，形如y~grp,其中y為向量，grp是數據的分組，通常為因子。

data： 數據框或列表，用於提供公式中的數據。

range： 數值，默認為1.5，表示觸須的范圍，即range × (Q3 - Q1)

width： 箱體的相對寬度，當有多個箱體時，有效。

varwidth： 邏輯值，控制箱體的寬度， 只有圖中有多個箱體時才發揮作用，默認為FALSE， 所有箱體的寬度相同，當其值為TRUE時，代表每個箱體的樣本量作為其相對寬度

notch： 邏輯值，如果該參數設置為TRUE，則在箱體兩側會出現凹口。默認為FALSE。

outline： 邏輯值，如果該參數設置為FALSE，則箱線圖中不會繪制離群值。默認為TRUE。

names：繪制在每個箱線圖下方的分組標簽。

plot ： 邏輯值，是否繪制箱線圖，如設置為FALSE，則不繪制箱線圖，而給出繪制箱線圖的相關信息，如5個點的信息等。

border：箱線圖的邊框顏色。

col：箱線圖的填充色。

horizontal：邏輯值，指定箱線圖是否水平繪制，默認為FALSE。

boxplot函數用法舉例

（1）簡單使用情況

統計某中學學生的身高數據如下：

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

繪制其箱線圖。

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

boxplot(h)

結果如下圖所示：

　　　　　　　　　　　簡單的箱線圖

 

（2）多組的箱線圖

某工廠推行新的工作方法，實驗組和對照組（原方法）的工作效率（每小時產量），如下面的數據：

試驗組：35, 41, 40, 37, 43, 32, 39, 46

對照組：32, 39, 34, 36, 32, 38, 34, 31

繪制其箱線圖。

編寫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("試驗組","對照組"), each=8)) #定義分組因子

data<- data.frame(x,f) #生成數據框

boxplot(x~f,data)

結果如下圖所示：

　　　　　　　　　　　　多組對比箱線圖

 

（3）width參數，border參數和col參數的使用

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

f <- factor(rep(c("試驗組","對照組"), each=8))

data<- data.frame(x,f)

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

效果如下圖所示：

　　　　　　為箱線圖添加顏色等

從圖中可以看出，第二個箱線圖的寬度是第一個的2倍。各線框的顏色和背景顏色也不同。這主要由width參數、col參數和border參數給定的。

（4）帶凹口的箱線圖

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

f <- factor(rep(c("試驗組","對照組"), each=8))

data<- data.frame(x, f)

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

如下圖所示：

　　　　　　帶凹口的箱線圖