¿Cómo dibujar un gráfico en embudo usando ggplot2 en R?


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Como título, necesito dibujar algo como esto:

texto alternativo

¿Se puede usar ggplot u otros paquetes si ggplot no es capaz de dibujar algo como esto?


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Tengo algunas ideas sobre cómo hacer e implementar esto, pero agradecería tener algunos datos para jugar. ¿Alguna idea sobre eso?
Chase

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Sí, ggplot puede dibujar fácilmente un diagrama que está formado por puntos y líneas;) geom_smooth le proporcionará el 95% del camino; si desea más consejos, deberá proporcionar más detalles.
hadley

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Este no es un diagrama de embudo. En cambio, las líneas evidentemente se construyen a partir de estimaciones de errores estándar basadas en el número de admisiones. Parecen destinados a encerrar una proporción específica de datos, lo que los haría límites de tolerancia. Es probable que tengan la forma y = línea de base + constante / Sqrt (# admisiones * f (línea de base)). Puede modificar el código en las respuestas existentes para graficar las líneas, pero es probable que necesite proporcionar su propia fórmula para calcularlas: los ejemplos que he visto trazan intervalos de confianza para la línea ajustada . Por eso se ven tan diferentes.
whuber

@whuber (+1) Ese es un muy buen punto, de hecho. Espero que esto pueda proporcionar un buen punto de partida de todos modos (incluso si mi código R no está tan optimizado).
chl

Ggplot todavía proporciona stat_quantile()poner cuantiles condicionales en un diagrama de dispersión. Luego puede controlar la forma funcional de la regresión cuantil con el parámetro de fórmula. Sugeriría cosas como fórmula = y~ns(x,4)para obtener un ajuste liso y acanalado.
Shea Parkes

Respuestas:


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Aunque hay margen de mejora, aquí hay un pequeño intento con datos simulados (heteroscedasticos):

library(ggplot2)
set.seed(101)
x <- runif(100, min=1, max=10)
y <- rnorm(length(x), mean=5, sd=0.1*x)
df <- data.frame(x=x*70, y=y)
m <- lm(y ~ x, data=df) 
fit95 <- predict(m, interval="conf", level=.95)
fit99 <- predict(m, interval="conf", level=.999)
df <- cbind.data.frame(df, 
                       lwr95=fit95[,"lwr"],  upr95=fit95[,"upr"],     
                       lwr99=fit99[,"lwr"],  upr99=fit99[,"upr"])

p <- ggplot(df, aes(x, y)) 
p + geom_point() + 
    geom_smooth(method="lm", colour="black", lwd=1.1, se=FALSE) + 
    geom_line(aes(y = upr95), color="black", linetype=2) + 
    geom_line(aes(y = lwr95), color="black", linetype=2) +
    geom_line(aes(y = upr99), color="red", linetype=3) + 
    geom_line(aes(y = lwr99), color="red", linetype=3)  + 
    annotate("text", 100, 6.5, label="95% limit", colour="black", 
             size=3, hjust=0) +
    annotate("text", 100, 6.4, label="99.9% limit", colour="red", 
             size=3, hjust=0) +
    labs(x="No. admissions...", y="Percentage of patients...") +    
    theme_bw() 

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Si está buscando este tipo de diagrama de embudo (metanálisis) , lo siguiente podría ser un punto de partida:

library(ggplot2)

set.seed(1)
p <- runif(100)
number <- sample(1:1000, 100, replace = TRUE)
p.se <- sqrt((p*(1-p)) / (number))
df <- data.frame(p, number, p.se)

## common effect (fixed effect model)
p.fem <- weighted.mean(p, 1/p.se^2)

## lower and upper limits for 95% and 99.9% CI, based on FEM estimator
number.seq <- seq(0.001, max(number), 0.1)
number.ll95 <- p.fem - 1.96 * sqrt((p.fem*(1-p.fem)) / (number.seq)) 
number.ul95 <- p.fem + 1.96 * sqrt((p.fem*(1-p.fem)) / (number.seq)) 
number.ll999 <- p.fem - 3.29 * sqrt((p.fem*(1-p.fem)) / (number.seq)) 
number.ul999 <- p.fem + 3.29 * sqrt((p.fem*(1-p.fem)) / (number.seq)) 
dfCI <- data.frame(number.ll95, number.ul95, number.ll999, number.ul999, number.seq, p.fem)

## draw plot
fp <- ggplot(aes(x = number, y = p), data = df) +
    geom_point(shape = 1) +
    geom_line(aes(x = number.seq, y = number.ll95), data = dfCI) +
    geom_line(aes(x = number.seq, y = number.ul95), data = dfCI) +
    geom_line(aes(x = number.seq, y = number.ll999), linetype = "dashed", data = dfCI) +
    geom_line(aes(x = number.seq, y = number.ul999), linetype = "dashed", data = dfCI) +
    geom_hline(aes(yintercept = p.fem), data = dfCI) +
    scale_y_continuous(limits = c(0,1.1)) +
  xlab("number") + ylab("p") + theme_bw() 
fp

texto alternativo


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La presencia del linetype=2argumento dentro de los aes()corchetes (trazar las líneas del 99%) da lugar a un error "la variable continua no se puede asignar al tipo de línea" con ggplot2 actual (0.9.3.1). Se modifica geom_line(aes(x = number.seq, y = number.ll999, linetype = 2), data = dfCI)a geom_line(aes(x = number.seq, y = number.ll999), linetype = 2, data = dfCI)obras para mí. Siéntase libre de modificar la respuesta original y perderla.


2

El código de Bernd Weiss es muy útil. Hice algunas enmiendas a continuación, para cambiar / agregar algunas características:

  1. Se utilizó el error estándar como medida de precisión, que es más típico de los gráficos en embudo que veo (en psicología)
  2. Cambiamos los ejes, por lo que la precisión (error estándar) está en el eje y, y el tamaño del efecto está en el eje x
  3. Se usa en geom_segmentlugar de geom_linepara la línea que delimita la media metaanalítica, de modo que tenga la misma altura que las líneas que delimitan las regiones de confianza del 95% y 99%
  4. En lugar de trazar la media metaanalítica, tracé su intervalo de confianza del 95%

Mi código utiliza una media metaanalítica de 0.0892 (se = 0.0035) como ejemplo, pero puede sustituir sus propios valores.

estimate = 0.0892
se = 0.0035

#Store a vector of values that spans the range from 0
#to the max value of impression (standard error) in your dataset.
#Make the increment (the final value) small enough (I choose 0.001)
#to ensure your whole range of data is captured
se.seq=seq(0, max(dat$corr_zi_se), 0.001)

#Compute vectors of the lower-limit and upper limit values for
#the 95% CI region
ll95 = estimate-(1.96*se.seq)
ul95 = estimate+(1.96*se.seq)

#Do this for a 99% CI region too
ll99 = estimate-(3.29*se.seq)
ul99 = estimate+(3.29*se.seq)

#And finally, calculate the confidence interval for your meta-analytic estimate 
meanll95 = estimate-(1.96*se)
meanul95 = estimate+(1.96*se)

#Put all calculated values into one data frame
#You might get a warning about '...row names were found from a short variable...' 
#You can ignore it.
dfCI = data.frame(ll95, ul95, ll99, ul99, se.seq, estimate, meanll95, meanul95)


#Draw Plot
fp = ggplot(aes(x = se, y = Zr), data = dat) +
  geom_point(shape = 1) +
  xlab('Standard Error') + ylab('Zr')+
  geom_line(aes(x = se.seq, y = ll95), linetype = 'dotted', data = dfCI) +
  geom_line(aes(x = se.seq, y = ul95), linetype = 'dotted', data = dfCI) +
  geom_line(aes(x = se.seq, y = ll99), linetype = 'dashed', data = dfCI) +
  geom_line(aes(x = se.seq, y = ul99), linetype = 'dashed', data = dfCI) +
  geom_segment(aes(x = min(se.seq), y = meanll95, xend = max(se.seq), yend = meanll95), linetype='dotted', data=dfCI) +
  geom_segment(aes(x = min(se.seq), y = meanul95, xend = max(se.seq), yend = meanul95), linetype='dotted', data=dfCI) +
  scale_x_reverse()+
  scale_y_continuous(breaks=seq(-1.25,2,0.25))+
  coord_flip()+
  theme_bw()
fp

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