r - ggplot2中每个方面的不同函数曲线

Question

简短:

如何在 ggplot2 的每个方面绘制不同的、用户/数据定义的曲线？

---

长:

我想将真实数据的分面散点图与基于分面变量的预测数据的用户定义曲线叠加，即为每个分面使用不同的曲线。

这是一个玩具示例:

我们有两年来在两个地点用两种不同的速率处理的刺猬数量的数据。我们预计这些处理会以每年 0.5 或 1.5 的指数速率改变刺猬种群。所以输出数据看起来像

queen <- as.factor(c(rep("red", 8), rep("white",8)))
site <- as.factor(c(rep(c(rep(1,4), rep(2,4)),2)))
year <- c(rep(c(rep(1,2), rep(2,2)),4))
rate <- rep(c(0.5,1.5),8)
hedgehogs <- c(8,10,6,14,16,9,8,11,11,9,9,10,8,11,11,6)    
toy.data <- data.frame(queen, site, year, rate, hedgehogs)

使用以下内容按速率创建网站的四个方面:

library("ggplot2")
ggplot(toy.data, aes(year, hedgehogs)) +
  geom_point(aes(colour=queen), size=10) +
  scale_colour_manual(values=c("red", "white")) +
  facet_grid(rate ~ site, labeller= label_both)

我想将利率曲线叠加到这些图上。

我们的预测曲线如下:

predict.hedgehogs <- function(year, rate){
  10*(rate^(year-1))
}

其中刺猬的数量是根据比率的指数和年数乘以起始数量预测的(此处为 10 只刺猬)。

我已经尝试了各种填充 stat_function 的方式，并在正确的轨道上产生了一些东西，但就是不在那里，

例如:

根据 geom_hline ( see bottom page here ) 添加方面特定数据

facet.data <- data.frame(rate=c(0.5, 0.5, 1.5, 1.5),
                         site=c(1, 2, 1, 2))

然后绘图

ggplot(toy.data, aes(year, hedgehogs)) +
  geom_point(aes(colour = queen), size = 10) +
  scale_colour_manual(values = c("red", "white")) +
  facet_grid(rate ~ site, labeller = label_both) +
  stat_function(mapping = aes(x = year, y = predict.hedgehogs(year,rate)),
                fun = predict.hedgehogs,
                args = list(r = facet.data$rate), geom = "line")

或者为每个速率分别调用 stat_function(即 this strategy):

ggplot(toy.data, aes(year, hedgehogs)) +
  geom_point(aes(colour=queen), size=10) +
  scale_colour_manual(values=c("red", "white")) +
  facet_grid(rate ~ site, labeller= label_both) +
  stat_function(fun=predict.hedgehogs, args=list(rate=0.5), geom="line", rate==0.5)+
  stat_function(fun=predict.hedgehogs, args=list(rate=1.5), geom="line", rate==1.5)

Error: `mapping` must be created by `aes()`

有什么想法吗？

Answer 1

非常感谢@Roland 的评论

如果我们从上面的函数 predict.hedgehogs 添加到 toy.data 预测数据:

pred.hogs <- predict.hedgehogs(year, rate)
toy.data <- data.frame(toy.data, pred.hogs)

我们可以绘制:

ggplot(toy.data, aes(year, hedgehogs)) +
  geom_point(aes(colour=queen), size=10) +
  scale_colour_manual(values=c("red", "white")) +
  facet_grid(rate ~ site) +
  geom_smooth(aes(x=year, y=pred.hogs), stat="identity", colour = "black")