r - 在 ggplot2 密度图中说明均值和标准差

Question

我正在尝试构建一个绘图，在其中绘制正态分布的变量，在 x 轴上显示它们的平均值，在 y 轴上显示标准偏差 (SD)。有点像密度图，但我不希望在 y 轴上显示密度，而是使用 SD(值)。

我正在处理以下数据，

set.seed(1)
mu1 <- rnorm(10^5, mean = 1, sd = 1)
mu3 <- rnorm(10^5, mean = 3, sd = 2)

两个正态分布的变量。这里是他们的均值和标准差，

# install.packages("tidyverse", dependencies = TRUE)
require(tidyverse)
tibble(mu1, mu3) %>% summarise_all(funs(mean, sd))
#> # A tibble: 1 x 4
#>    mu1_mean mu3_mean    mu1_sd   mu3_sd
#>       <dbl>    <dbl>     <dbl>    <dbl>
#> 1 0.9993454 3.000825 0.9982848 1.998234

我玩过 ggplot2 , 和其他 tidyverse包，以更接近我想要的东西。我也试过复制 this function从箱线图中做类似的事情，已经成功了。

这是我的开始，

tibble(mu1, mu3) %>% gather() %>% ggplot() + 
  geom_density(aes(x = value, colour = key)) + 
  labs(x = 'mean', y = 'currently density, but I would like sd')

Answer 1

均值和标准差是在 x 轴上测量的，因此您需要沿 x 轴绘制它们。 y 轴是给定 x 区间内点的密度，类似于直方图中条形的高度。

也许这会给您带来您正在寻找的东西:下面的代码添加了一条跨越每个密度图的标准差的水平线，以及标记它们在 x 轴上的位置的垂直线。 sd 线位于 y 值处，其中分布宽度等于标准差。如果您愿意，您可以另外(或代替)填充标准偏差跨越的区域。

library(dplyr)

# Densities
n = 2^10
df = data.frame(x = c(density(foo,n=n)$x, density(bar,n=n)$x),
                y = c(density(foo,n=n)$y, density(bar,n=n)$y),
                group=rep(c("foo","bar"), each=n))

## Mean and SD
msd =  melt(data.frame(foo=foo, bar=bar)) %>% 
         group_by(group=variable) %>% summarise(mean=mean(value), sd=sd(value))

# Find y value (of density) where sd has same width as density
msd$y = unlist(lapply(unique(df$group), function(g) {
  d = df[df$group==g,]
  d$y[which.min(abs(d$x - (msd$mean[msd$group==g] - msd$sd[msd$group==g])))]
}))

ggplot(df, aes(x=x, y=y, colour=group)) + 
  geom_line() + labs(x = NULL) +
  geom_segment(data=msd, aes(y=y,yend=y, x=mean - sd, xend=mean + sd), lty="21") +
  geom_point(data=msd, aes(y=y, x=mean)) +
  geom_segment(data=msd, aes(x=mean-sd, xend=mean-sd, y=0, yend=y), alpha=0.5, lty="21") +
  geom_segment(data=msd, aes(x=mean+sd, xend=mean+sd, y=0, yend=y), alpha=0.5, lty="21")