R - 如何使 PCA 双标图更具可读性

Question

我有一组包含 23 个变量的观察结果。

当我使用 prcomp 和 biplot 绘制结果时，我遇到了几个问题:

实际图只占帧的一半 (x < 0)，但图以 0 为中心，所以浪费了一半空间

两个变量显然支配了结果，所以所有其他箭头都聚集在一起，我什么也读不懂

广告 1. 我尝试设置 xlim 和/或 ylim，但我显然做错了什么，因为我这样做时情节全都搞砸了

广告 2. 我可以以某种方式将箭头标签放置得更远，以便我可以阅读它们吗？或者也许我可以只绘制没有两个最长箭头的箭头(有点放大)？



附录:是否可以让 biplot 以与箭头不同的颜色绘制标签？

另外:如果 x 轴和 y 轴不成比例(它们的图形显示 x 和 y 上不同长度的间隔)是否有问题。
我认为这会扭曲箭头之间的天使，这种调整大小不是相似性转换。
是否可以强制 biplot 保持 1:1 的纵横比，或者将绘图绘制为矩形而不是正方形？

Answer 1

我想你可以用 xlim和 ylim .另外，看看 expand ?biplot 的论据.不幸的是，您没有提供任何数据，所以让我们取一些示例数据:

a <- princomp(USArrests)

下面是刚刚调用 biplot的结果:

biplot(a)

现在可以使用 xlim“放大”以仔细查看“谋杀”和“强奸”。和 ylim并使用缩放参数 expand来自 ?biplot :

biplot(a, expand=10, xlim=c(-0.30, 0.0), ylim=c(-0.1, 0.1))

请注意由于 expand 在顶部和右侧轴上的不同缩放比例因素。

这是否有助于使您的情节具有可读性？

编辑

您还询问是否可以为标签和箭头使用不同的颜色。 biplot不支持，可以复制 stats:::biplot.default的代码然后根据您的需要更改它(在使用 col 、 plot 和 axis 时更改 text 参数)。

或者，您可以使用 ggplot对于双标。在帖子中 here ，实现了一个简单的双标功能。您可以按如下方式更改代码:

PCbiplot <- function(PC, x="PC1", y="PC2", colors=c('black', 'black', 'red', 'red')) {
    # PC being a prcomp object
    data <- data.frame(obsnames=row.names(PC$x), PC$x)
    plot <- ggplot(data, aes_string(x=x, y=y)) + geom_text(alpha=.4, size=3, aes(label=obsnames), color=colors[1])
    plot <- plot + geom_hline(aes(0), size=.2) + geom_vline(aes(0), size=.2, color=colors[2])
    datapc <- data.frame(varnames=rownames(PC$rotation), PC$rotation)
    mult <- min(
        (max(data[,y]) - min(data[,y])/(max(datapc[,y])-min(datapc[,y]))),
        (max(data[,x]) - min(data[,x])/(max(datapc[,x])-min(datapc[,x])))
        )
    datapc <- transform(datapc,
            v1 = .7 * mult * (get(x)),
            v2 = .7 * mult * (get(y))
            )
    plot <- plot + coord_equal() + geom_text(data=datapc, aes(x=v1, y=v2, label=varnames), size = 5, vjust=1, color=colors[3])
    plot <- plot + geom_segment(data=datapc, aes(x=0, y=0, xend=v1, yend=v2), arrow=arrow(length=unit(0.2,"cm")), alpha=0.75, color=colors[4])
    plot
}

绘制如下:

fit <- prcomp(USArrests, scale=T)
PCbiplot(fit, colors=c("black", "black", "red", "yellow"))

如果你稍微玩玩这个函数，我相信你可以弄清楚如何设置 xlim和 ylim值等。