ggplot barplot：如何使用对数缩放的 y 轴显示小正数

Question

主要问题：我想将从 0 到 1.0 的数据显示为向上的条形（从 0 开始），但不希望间隔是等距的，而是对数间隔的。

我试图将下面数据集中标记为“mean”的列显示为 ggplot 中的条形图，但由于数字非常小，我想在对数刻度上显示 y 轴，而不是对数据本身进行对数转换。换句话说，我想要y轴标签为0、1e-8、1e-6、1e-4、1e-2和1e-0的直立条（即从0到1.0，但间隔是对数缩放的）。

下面的解决方案不起作用，因为条形图是倒置的。

> print(df)
        type         mean           sd           se snp
V7    outer 1.596946e-07 2.967432e-06 1.009740e-08   A
V8    outer 7.472417e-07 6.598652e-06 2.245349e-08   B
V9    outer 1.352327e-07 2.515771e-06 8.560512e-09   C
V10   outer 2.307726e-07 3.235821e-06 1.101065e-08   D
V11   outer 4.598375e-06 1.653457e-05 5.626284e-08   E
V12   outer 5.963164e-07 5.372226e-06 1.828028e-08   F
V71  middle 2.035414e-07 3.246161e-06 1.104584e-08   A
V81  middle 9.000131e-07 7.261463e-06 2.470886e-08   B
V91  middle 1.647716e-07 2.875840e-06 9.785733e-09   C
V101 middle 3.290817e-07 3.886779e-06 1.322569e-08   D
V111 middle 6.371170e-06 1.986268e-05 6.758752e-08   E
V121 middle 8.312429e-07 6.329386e-06 2.153725e-08   F

下面的代码正确生成带有误差线的分组条形图

ggplot(data=df, aes(x=snp,y=mean,fill=type))+
  geom_bar(stat="identity",position=position_dodge(),width=0.5) + 
  geom_errorbar(aes(ymin=mean-se, ymax=mean+se),width=.3, position=position_dodge(.45)) 

但是，我想让 y 轴对数进行缩放，因此我添加了scale_y_log10()，如下所示：

 ggplot(data=df, aes(x=snp,y=mean,fill=type))+
  geom_bar(stat="identity",position=position_dodge(),width=0.5) + scale_y_log10() +
  geom_errorbar(aes(ymin=mean-se, ymax=mean+se),width=.3, position=position_dodge(.45)) 

但奇怪的是，酒吧从上面掉下来，但我只是想让它们上升（像平常一样），并且不知道我做错了什么。

谢谢

Answer 1

这里有一些技巧来展示如果您尝试在对数刻度上获取从零开始的条形图会发生什么。我用它geom_segment来进行说明，这样我就可以创建延伸到任意范围的“条”（实际上是宽线段）。为了完成这项工作，我还必须手动完成所有躲避，这就是x贴图看起来很奇怪的原因。

在下面的示例中，比例范围从 y=1e-20 到 y=1。y 轴间隔是对数刻度的，这意味着从 1e-20 到 1e-19 的物​​理距离与从 1e-8 到 1e-7 的物理距离相同，即使这些间隔的大小相差一万亿倍。

无法显示下降到零的条形，因为对数刻度上的零是图表底部下方无限远的距离。例如，我们可以通过在下面的代码中更改1e-20为来接近零。1e-100但这只会使数据值之间本来就很小的物理距离变得更小，从而更难以区分。

这些条形图还以另一种方式产生误导，因为正如 @hrbrmstr 指出的那样，我们的大脑线性地处理沿着条形图的距离，但是沿着条形图的每个距离增量所代表的大小大约每几毫米就会改变 10 倍。下面的例子。这些条根本就没有编码有关数据的有意义的信息。

ggplot(data=df, aes(x=as.numeric(snp) + 0.3*(as.numeric(type) - 1.5), 
                    y=mean, colour=type)) +
  geom_errorbar(aes(ymin=mean-se, ymax=mean+se), width=.3) +
  geom_segment(aes(xend=as.numeric(snp) + 0.3*(as.numeric(type) - 1.5),
                   y=1e-20, yend=mean), size=5) +
  scale_y_log10(limits=c(1e-20, 1), breaks=10^(-100:0), expand=c(0,0)) +
  scale_x_continuous(breaks=1:6, labels=LETTERS[1:6])

如果您想坚持使用对数刻度，也许绘图点会是更好的方法：

pd = position=position_dodge(.5)
ggplot(data=df, aes(x=snp,y=mean,fill=type))+
  geom_errorbar(aes(ymin=mean-se, ymax=mean+se, colour=type), width=.3, position=pd) +
  geom_point(aes(colour=type), position=pd) +
  scale_y_log10(limits=c(1e-7, 1e-5), breaks=10^(-10:0)) +
  annotation_logticks(sides="l")