R语言模拟疫情传播图RVirusBroadcast展示疫情数据

目录
  • 前言
  • 效果展示
  • 小结
  • 参考
    • 附录:RVirusBroadcast代码

前言

前几天微博的一个热搜主题是**“计算机仿真程序告诉你为什么现在还没到出门的时候!!!”**,该视频用模拟的疫情数据告诉大家“不要随便出门(宅在家)”对战胜疫情很重要,生动形象,广受好评。

所用的程序叫VirusBroadcast,源码已经公开,是用Java写的。鉴于画图是R语言的优势,所以笔者在读过源码后,写了一个VirusBroadcast程序的R语言版本,暂且叫做RVirusBroadcast。与VirusBroadcast相比,RVirusBroadcast所用的模型和逻辑大体不变,只是在少许细节上做了修改。
(为了防止上面的超链接被过滤掉而打不开,文末也放上了明文链接)

效果展示

下面两段视频是RVirusBroadcast用模拟的数据展示的效果,由于笔者的电脑性能实在一般,所以暂时只模拟了30天的数据。请再次注意下面两段视频的数据是模拟生成的,纯属虚构,不具有现实意义,仅供电脑模拟实验所用。

其他条件不变,当人们随意移动时,病毒传播迅速,疫情很难控制

其他条件不变,当人们控制自己的移动时,病毒传播缓慢,疫情逐渐得到控制

小结

诚如VirusBroadcast的作者所说,现在的模型是一个很简单的模型,所用的数据也是模拟生成的,还需优化改进。朋友们如果有兴趣,可以自行查阅复制下文中的R代码,自由修改。

参考

[1] “计算机仿真程序告诉你为什么现在还没到出门的时候” 原视频地址:
https://www.bilibili.com/video/av86478875?spm_id_from=333.788.b_765f64657363.1

附录:RVirusBroadcast代码

  ###name:RVirusBroadcast
  ###author:hxj7(hxj5hxj5@126.com)
  ###version:202002010
  ###note:本程序是"VirusBroadcast (in Java)"的R版本
  ###      VirusBroadcast (in Java) 项目链接:
  ###      https://github.com/KikiLetGo/VirusBroadcast/tree/master/src
  library(tibble)
  library(dplyr)
  ########## 模拟参数 ##########
  ORIGINAL_COUNT <- 50     # 初始感染数量
  BROAD_RATE <- 0.8        # 传播率
  SHADOW_TIME <- 140       # 潜伏时间,14天为140
  HOSPITAL_RECEIVE_TIME <- 10   # 医院收治响应时间
  BED_COUNT <- 1000        # 医院床位
  MOVE_WISH_MU <- -0.99   # 流动意向平均值,建议调整范围:[-0.99,0.99];
                       #   -0.99 人群流动最慢速率,甚至完全控制疫情传播;
                       #   0.99为人群流动最快速率, 可导致全城感染
  CITY_PERSON_SIZE <- 5000    # 城市总人口数量
FATALITY_RATE <- 0.02       # 病死率,根据2月6日数据估算(病死数/确诊数)为0.02
  SHADOW_TIME_SIGMA <- 25     # 潜伏时间方差
  CURED_TIME <- 50            # 治愈时间均值,从入院开始计时
  CURED_SIGMA <- 10           # 治愈时间标准差
  DIE_TIME <- 300             # 死亡时间均值,30天,从发病(确诊)时开始计时
  DIE_SIGMA <- 50             # 死亡时间标准差
  CITY_WIDTH <- 700           # 城市大小即窗口边界,限制不允许出城
  CITY_HEIGHT <- 800
  MAX_TRY <- 300             # 最大模拟次数,300代表30天
  ########## 生成人群点,用不同颜色代表不同健康状态。 ##########
  # 用正态分布刻画人群点的分布
  CITY_CENTERX <- 400         # x轴的mu值
  CITY_CENTERY <- 400
  PERSON_DIST_X_SIGMA <- 100  # x轴的sigma值
  PERSON_DIST_Y_SIGMA <- 100
  # 市民状态应该需要细分,虽然有的状态暂未纳入模拟,但是细分状态应该保留
  STATE_NORMAL <- 0            # 正常人,未感染的健康人
  STATE_SUSPECTED <- STATE_NORMAL + 1   # 有暴露感染风险
  STATE_SHADOW <- STATE_SUSPECTED + 1   # 潜伏期
  STATE_CONFIRMED <- STATE_SHADOW + 1   # 发病且已确诊为感染病人
  STATE_FREEZE <- STATE_CONFIRMED + 1   # 隔离治疗,禁止位移
  STATE_DEATH <- STATE_FREEZE + 1    # 病死者
  STATE_CURED <- STATE_DEATH + 1   # 治愈数量用于计算治愈出院后归还床位数量,该状态是否存续待定
  worldtime <- 0
  NTRY_PER_DAY <- 10   # 一天模拟几次
  getday <- function(t) (t - 1) %/% NTRY_PER_DAY + 1
  # 生成人群数据
  format_coord <- function(coord, boundary) {
    if (coord < 0) return(runif(1, 0, 10))
    else if  (coord > boundary) return(runif(1, boundary - 10, boundary))
    else return(coord)
  }
  set.seed(123)
  people <- tibble(
    id = 1:CITY_PERSON_SIZE,
    x = sapply(rnorm(CITY_PERSON_SIZE, CITY_CENTERX, PERSON_DIST_X_SIGMA),
             format_coord, boundary = CITY_WIDTH),    # (x, y) 为人群点坐标
    y = sapply(rnorm(CITY_PERSON_SIZE, CITY_CENTERY, PERSON_DIST_Y_SIGMA),
             format_coord, boundary = CITY_HEIGHT),
    state = STATE_NORMAL,    # 健康状态
    infected_time = 0,     # 感染时刻
    confirmed_time = 0,    # 确诊时刻
    freeze_time = 0,       # 隔离时刻
    cured_moment = 0,      # 痊愈时刻,为0代表不确定
    die_moment = 0         # 死亡时刻,为0代表未确定,-1代表不会病死
  ) %>%
    mutate(tx = rnorm(CITY_PERSON_SIZE, x, PERSON_DIST_X_SIGMA),  # target x
           ty = rnorm(CITY_PERSON_SIZE, y, PERSON_DIST_Y_SIGMA),
           has_target = T, is_arrived = F) 

# 随机选择初始感染者
  peop_id <- sample(people$id, ORIGINAL_COUNT)
  people$state[peop_id] <- STATE_SHADOW
  people$infected_time[peop_id] <- worldtime
  people$confirmed_time[peop_id] <- worldtime +
    max(rnorm(length(peop_id), SHADOW_TIME / 2, SHADOW_TIME_SIGMA), 0) 

  ########## 生成床位点 ##########
  HOSPITAL_X <- 720   # 第一张床位的x坐标
  HOSPITAL_Y <- 80    # 第一张床位的y坐标
  NBED_PER_COLUMN <- 100   # 医院每一列有多少张床位
  BED_ROW_SPACE <- 6       # 一行中床位的间距
  BED_COLUMN_SPACE <- 6    # 一列中床位的间距
  bed_ncolumn <- ceiling(BED_COUNT / NBED_PER_COLUMN)
  hosp_beds <- tibble(id = 1, x = 0, y = 0, is_empty = T, state = STATE_NORMAL) %>%
    slice(-1)
  if (BED_COUNT > 0) {
    hosp_beds <- tibble(
      id = 1:BED_COUNT,
      x = HOSPITAL_X + rep(((1:bed_ncolumn) - 1) * BED_ROW_SPACE,
                         each = NBED_PER_COLUMN)[1:BED_COUNT],
      y = HOSPITAL_Y + 10 - BED_COLUMN_SPACE +
        rep((1:NBED_PER_COLUMN) * BED_COLUMN_SPACE, bed_ncolumn)[1:BED_COUNT],
      is_empty = T,
      person_id = 0       # 占用床位的患者的序号,床位为空时为0
    )
  }

  ########## 准备画图的数据 ##########
  npeople_total <- CITY_PERSON_SIZE
  npeople_shadow <- ORIGINAL_COUNT
  npeople_confirmed <- npeople_freeze <- npeople_cured <- npeople_death <- 0
  nbed_need <- 0

  ########## 画出初始数据 ##########
  # 设置画图参数
  person_color <- data.frame(   # 不同健康状态的颜色不同
    label = c("健康", "潜伏", "确诊", "隔离", "治愈", "死亡"),
    state = c(STATE_NORMAL, STATE_SHADOW, STATE_CONFIRMED, STATE_FREEZE,
              STATE_CURED, STATE_DEATH),
    color = c(
      "lightgreen",   # 健康
      "#EEEE00",      # 潜伏期
      "red",          # 确诊
      "#FFC0CB",      # 隔离
      "green",        # 治愈
      "black"         # 死亡
    ), stringsAsFactors = F
  )
  bed_color <- data.frame(
    is_empty = c(T, F), color = c("#F8F8FF", "#FFC0CB"), stringsAsFactors = F
  )
  x11(width = 5, height = 7, xpos = 0, ypos = 0, title = "人群变化模拟")
  window_hist <- dev.cur()
  x11(width = 7, height = 7, xpos = 460, ypos = 0, title = "疫情传播模拟")
  window_scatter <- dev.cur()
  max_plot_x <- ifelse(BED_COUNT > 0, max(hosp_beds$x), CITY_WIDTH) + 10

  # 疫情传播模拟散点图
  dev.set(window_scatter)
  plot(x = people$x, y = people$y, cex = .8, pch = 20, xlab = NA, ylab = NA,
       xlim = c(5, max_plot_x), xaxt = "n", yaxt = "n", bty = "n", main = "疫情传播模拟",
       sub = paste0("世界时间第 ", getday(worldtime), " 天"),
       col = (people %>% left_join(person_color, by = "state") %>%
              select(color))$color)
  points(x = hosp_beds$x, y = hosp_beds$y, cex = .8, pch = 20,
         col = (hosp_beds %>% left_join(bed_color, by = "is_empty") %>%
              select(color))$color)
  rect(HOSPITAL_X - BED_ROW_SPACE / 2, HOSPITAL_Y + 10 - BED_COLUMN_SPACE,
       max(hosp_beds$x) + BED_ROW_SPACE / 2, max(hosp_beds$y + BED_COLUMN_SPACE))
  legend(x = 150, y = -30, legend = person_color$label, col = person_color$color,
         pch = 20, horiz = T, bty = "n", xpd = T)

  # 人群变化模拟条形图
  dev.set(window_hist)
  bp_data <- c(npeople_death, npeople_cured, nbed_need, npeople_freeze,
               npeople_confirmed, npeople_shadow)
  bp_color <- c("black", "green", "#FFE4E1", "#FFC0CB", "red", "#EEEE00")
  bp_labels <- c("死亡", "治愈", "不足\n床位", "隔离", "累计\n确诊", "潜伏")
  bp <- barplot(bp_data, horiz = T, border = NA, col = bp_color,
                xlim = c(0, CITY_PERSON_SIZE * 1), main = "人群变化模拟",
                sub = paste0("世界时间第 ", getday(worldtime), " 天"))
  abline(v = BED_COUNT, col = "gray", lty = 3)
  abline(v = CITY_PERSON_SIZE, col = "gray", lty = 1)
  text(x = -350, y = bp, labels = bp_labels, xpd = T)
  text(x = bp_data + CITY_PERSON_SIZE / 15, y = bp, xpd = T,
     labels = ifelse(bp_data > 0, bp_data, ""))
  legend(x = 300, y = -.6, legend = c("总床位数", "城市总人口"), col = "gray",
       lty = c(3, 1), bty = "n", horiz = T, xpd = T)
  Sys.sleep(5)  # 手动调整窗口大小

  ########## 更新人群数据 ##########
  # 市民流动意愿以及移动位置参数174  MOVE_WISH_SIGMA <- 1
  MOVE_DIST_SIGMA <- 50
  SAFE_DIST <- 2   # 安全距离
  worldtime <- worldtime + 1
  get_min_dist <- function(person, peop) {  # 一个人和一群人之间的最小距离
    min(sqrt((person["x"] - peop$x) ^ 2 + (person["y"] - peop$y) ^ 2))
  }
  for (i in 1:MAX_TRY) {
    # 如果已经隔离或者死亡了,就不需要处理了
    #
    # 处理已经确诊的感染者(即患者)
    peop_id <- people$id[people$state == STATE_CONFIRMED &
                                 people$die_moment == 0]
    if ((npeop <- length(peop_id)) > 0) {
      people$die_moment[peop_id] <- ifelse(
        runif(npeop, 0, 1) < FATALITY_RATE,     # 用均匀分布模拟确诊患者是否会死亡
        people$confirmed_time + max(rnorm(npeop, DIE_TIME, DIE_SIGMA), 0),  # 发病后确定死亡时刻
          -1                                      # 逃过了死神的魔爪
        )
    }
    # 如果患者已经确诊,且(世界时刻-确诊时刻)大于医院响应时间,
    # 即医院准备好病床了,可以抬走了
      peop_id <- people$id[people$state == STATE_CONFIRMED &
                    worldtime - people$confirmed_time >= HOSPITAL_RECEIVE_TIME]
    if ((npeop <- length(peop_id)) > 0) {
      if ((nbed_empty <- sum(hosp_beds$is_empty)) > 0) {  # 有空余床位
        nbed_use <- min(npeop, nbed_empty)
        bed_id <- hosp_beds$id[hosp_beds$is_empty][1:nbed_use]
       # 更新患者信息
        peop_id2 <- sample(peop_id, nbed_use)   # 这里是随机选择,理论上应该按症状轻重
          people$x[peop_id2] <- hosp_beds$x[bed_id]
        people$y[peop_id2] <- hosp_beds$y[bed_id]
        people$state[peop_id2] <- STATE_FREEZE
        people$freeze_time[peop_id2] <- worldtime
       # 更新床位信息
        hosp_beds$is_empty[bed_id] <- F
        hosp_beds$person_id[bed_id] <- peop_id2
      }
    }
    # TODO 需要确定一个变量用于治愈时长。
    # 为了说明问题,暂时用一个正态分布模拟治愈时长并且假定治愈的人不会再被感染
    peop_id <- people$id[people$state == STATE_FREEZE &
                           people$cured_moment == 0]
    if ((npeop <- length(peop_id)) > 0) { # 正态分布模拟治愈时间
      people$cured_moment[peop_id] <- people$freeze_time[peop_id] +
        max(rnorm(npeop, CURED_TIME, CURED_SIGMA), 0)
    }
    peop_id <- people$id[people$state == STATE_FREEZE & people$cured_moment > 0 &
                           worldtime >= people$cured_moment]
    if ((npeop <- length(peop_id)) > 0) {  # 归还床位
      people$state[peop_id] <- STATE_CURED
      hosp_beds$is_empty[! hosp_beds$is_empty & hosp_beds$person_id %in% peop_id] <- T
      people$x[peop_id] <- sapply(rnorm(npeop, CITY_CENTERX, PERSON_DIST_X_SIGMA),
               format_coord, boundary = CITY_WIDTH)    # (x, y) 为人群点坐标
      people$y[peop_id] <- sapply(rnorm(npeop, CITY_CENTERY, PERSON_DIST_Y_SIGMA),
               format_coord, boundary = CITY_HEIGHT)
      people$tx[peop_id] <- rnorm(npeop, people$x[peop_id], PERSON_DIST_X_SIGMA)
      people$ty[peop_id] <- rnorm(npeop, people$y[peop_id], PERSON_DIST_Y_SIGMA)
      people$has_target[peop_id] <- T
      people$is_arrived[peop_id] <- F
    }
    # 处理病死者
    peop_id <- people$id[people$state %in% c(STATE_CONFIRMED, STATE_FREEZE) &
        worldtime >= people$die_moment & people$die_moment > 0]
    if (length(peop_id) > 0) {  # 归还床位
      people$state[peop_id] <- STATE_DEATH
      hosp_beds$is_empty[! hosp_beds$is_empty & hosp_beds$person_id %in% peop_id] <- T
    }
    # 处理发病的潜伏期感染者
    peop_id <- people$id[people$state == STATE_SHADOW &
                        worldtime >= people$confirmed_time]
    if ((npeop <- length(peop_id)) > 0) {
      people$state[peop_id] <- STATE_CONFIRMED   # 潜伏者发病
    }
    # 处理未隔离者的移动问题
    peop_id <- people$id[
      ! people$state %in% c(STATE_FREEZE, STATE_DEATH) &
      rnorm(CITY_PERSON_SIZE, MOVE_WISH_MU, MOVE_WISH_SIGMA) > 0] # 流动意愿
    if ((npeop <- length(peop_id)) > 0) {  # 正态分布模拟要移动到的目标点
      pp_id <- peop_id[! people$has_target[peop_id] | people$is_arrived[peop_id]]
      if ((npp <- length(pp_id)) > 0) {
        people$tx[pp_id] <- rnorm(npp, people$tx[pp_id], PERSON_DIST_X_SIGMA)
        people$ty[pp_id] <- rnorm(npp, people$ty[pp_id], PERSON_DIST_Y_SIGMA)
        people$has_target[pp_id] <- T
        people$is_arrived[pp_id] <- F
      }
      # 计算运动位移262      dx <- people$tx[peop_id] - people$x[peop_id]
      dy <- people$ty[peop_id] - people$y[peop_id]
      move_dist <- sqrt(dx ^ 2 + dy ^ 2)
      people$is_arrived[peop_id][move_dist < 1] <- T  # 判断是否到达目标点266    pp_id <- peop_id[move_dist >= 1]
      if ((npp <- length(pp_id)) > 0) {
        udx <- sign(dx[move_dist >= 1])  # x轴运动方向269        udy <- sign(dy[move_dist >= 1])
        # 是否到了边界
        pid_x <- (1:npp)[people$x[pp_id] + udx < 0 | people$x[pp_id] + udx > CITY_WIDTH]
        pid_y <- (1:npp)[people$y[pp_id] + udy < 0 | people$y[pp_id] + udy > CITY_HEIGHT]
        # 更新到了边界的点的信息
        people$x[pp_id[pid_x]] <- people$x[pp_id[pid_x]] - udx[pid_x]
        people$y[pp_id[pid_y]] <- people$y[pp_id[pid_y]] - udy[pid_y]
        people$has_target[unique(c(pp_id[pid_x], pp_id[pid_y]))] <- F
        # 更新没有到边界的点的信息278        people$x[pp_id[! pp_id %in% pid_x]] <- people$x[pp_id[! pp_id %in% pid_x]] +
          udx[! pp_id %in% pid_x]
        people$y[pp_id[! pp_id %in% pid_y]] <- people$y[pp_id[! pp_id %in% pid_y]] +
          udy[! pp_id %in% pid_y]
      }
    }
    # 处理健康人被感染的问题
    # 通过一个随机幸运值和安全距离决定感染其他人286    normal_peop_id <- people$id[people$state == STATE_NORMAL]
    other_peop_id <- people$id[! people$state %in% c(STATE_NORMAL, STATE_CURED)]
    if (length(normal_peop_id) > 0) {
      normal_other_dist <- apply(people[normal_peop_id, ], 1, get_min_dist,
                               peop = people[other_peop_id, ])
      normal2other_id <- normal_peop_id[normal_other_dist < SAFE_DIST &
                          runif(length(normal_peop_id), 0, 1) < BROAD_RATE]
      if ((n2other <- length(normal2other_id)) > 0) {
        people$state[normal2other_id] <- STATE_SHADOW
        people$infected_time[normal2other_id] <- worldtime
        people$confirmed_time[normal2other_id] <- worldtime +
          max(rnorm(n2other, SHADOW_TIME / 2, SHADOW_TIME_SIGMA), 0)
      }
    }
    # 画出更新后的数据
      npeople_confirmed <- sum(people$state >= STATE_CONFIRMED)
    npeople_death <- sum(people$state == STATE_DEATH)
    npeople_freeze <- sum(people$state == STATE_FREEZE)
    npeople_shadow <- sum(people$state == STATE_SHADOW)
   npeople_cured <- sum(people$state == STATE_CURED)
    nbed_need <- npeople_confirmed - npeople_cured - npeople_death - BED_COUNT
    nbed_need <- ifelse(nbed_need > 0, nbed_need, 0)  # 不足病床数
    # 疫情传播模拟散点图
    dev.set(window_scatter)
    plot(x = people$x, y = people$y, cex = .8, pch = 20, xlab = NA, ylab = NA,
         xlim = c(5, max_plot_x), xaxt = "n", yaxt = "n", bty = "n", main = "疫情传播模拟",
         sub = paste0("世界时间第 ", getday(worldtime), " 天"),
         col = (people %>% left_join(person_color, by = "state") %>%
                select(color))$color)
    points(x = hosp_beds$x, y = hosp_beds$y, cex = .8, pch = 20,
           col = (hosp_beds %>% left_join(bed_color, by = "is_empty") %>%
                  select(color))$color)
    rect(HOSPITAL_X - BED_ROW_SPACE / 2, HOSPITAL_Y + 10 - BED_COLUMN_SPACE,
         max(hosp_beds$x) + BED_ROW_SPACE / 2, max(hosp_beds$y + BED_COLUMN_SPACE))
    legend(x = 150, y = -30, legend = person_color$label, col = person_color$color,
           pch = 20, horiz = T, bty = "n", xpd = T)
    # 人群变化模拟条形图
    dev.set(window_hist)
    bp_data <- c(npeople_death, npeople_cured, nbed_need, npeople_freeze,
                 npeople_confirmed, npeople_shadow)
    bp <- barplot(bp_data, horiz = T, border = NA, col = bp_color,
                  xlim = c(0, CITY_PERSON_SIZE * 1), main = "人群变化模拟",
                  sub = paste0("世界时间第 ", getday(worldtime), " 天"))
    abline(v = BED_COUNT, col = "gray", lty = 3)
    abline(v = CITY_PERSON_SIZE, col = "gray", lty = 1)
    text(x = -350, y = bp, labels = bp_labels, xpd = T)
    text(x = bp_data + CITY_PERSON_SIZE / 15, y = bp, xpd = T,
         labels = ifelse(bp_data > 0, bp_data, ""))
   legend(x = 300, y = -.6, legend = c("总床位数", "城市总人口"), col = "gray",
           lty = c(3, 1), bty = "n", horiz = T, xpd = T)
  # 更新世界时间
    worldtime <- worldtime + 1
  }

以上就是R语言模拟疫情传播图告诉你为什么还没到出门的时候的详细内容,更多关于R语言模拟疫情传播图的资料请关注我们其它相关文章!

(0)

相关推荐

  • R语言数据可视化绘图bar chart条形图实现示例

    时光飞逝,岁月如梭,转眼又是一年过去了,本小仙怎么还是一事无成呢! 转念一想,这种事也不是一次两次了,再多一个又何妨,哈哈! 回归正题,今天就给大家介绍下直方图(histogram)的“好兄弟”——条形图(bar chart).假设小仙同学现在要帮一家书店用图形展示2018年最受大家欢迎的书目,数据如下图. 条形图画出来还挺好看,可是跟小仙想象中的可不一样.明明我的数据是按照销量从高到低排列的,为什么画出来却是按照字母顺序排列的呢? 使用了对因子进行排序的函数reorder()之后,就变成了下图

  • R语言绘制小提琴图violin plot实现示例

    目录 Step1.绘图数据的准备 Step2.绘图数据的读取 Step3.绘图所需package的安装.调用 Step4.绘图 Step5.美化 即便小仙同学决定学习R语言来提升自己作图的“逼格”的时候,心中还有有些疑虑的(嘿嘿,我这么懒,可不愿意做无用功了?).仔细想了想,貌似又找到了两个学习R的理由. 一是R可以帮助我们避免重复劳动,实现“一劳永逸”的终极梦想.尽管非常不想承认这一事实,在科研的过程中,小仙同学制造出了大量“无效”的数据(sign…),但也不得不“绞尽脑汁”.“竭尽全力”地进

  • R语言绘制Bubble Matrix气泡矩阵图

    目录 Step1.绘图数据的准备 Step2.绘图数据的读取 Step3.绘图所需package的安装.调用 Step4.绘图 Step5.美化 又是一个好久不见,朋友们你们最近还好吗!最近小仙同学刚经历了人生中的一个重要的里程碑——延毕.在预料之中.又如期而至的两个字,小仙心里也是很复杂,可终究跟“毕业”二字沾了边,就当它是好事啦! 今天要给大家介绍的是气泡矩阵图,要模仿的图形如下.小仙同学一直有一个困惑:什么样的数据应该画什么类型的图,才能精确地展示数据表达出自己的意思?对于气泡矩阵图,小仙

  • R语言时间序列TAR阈值自回归模型示例详解

    为了方便起见,这些模型通常简称为TAR模型.这些模型捕获了线性时间序列模型无法捕获的行为,例如周期,幅度相关的频率和跳跃现象.Tong和Lim(1980)使用阈值模型表明,该模型能够发现黑子数据出现的不对称周期性行为. 一阶TAR模型的示例: σ是噪声标准偏差,Yt-1是阈值变量,r是阈值参数, {et}是具有零均值和单位方差的iid随机变量序列. 每个线性子模型都称为一个机制.上面是两个机制的模型. 考虑以下简单的一阶TAR模型: #低机制参数 i1 = 0.3 p1 = 0.5 s1 = 1

  • R语言两组变量特征相关关系热图绘制画法

    目录 准备数据 简单热图 只对列进行聚类 将相关系数显示在图上 在图上加上显著性标记 准备数据 两组变量的数据可以像下面这样处理,分别保存在两个csv文件中. > # 导入数据及数据预处理 > setwd("D:/weixin/") > rows <- read.csv("rows.csv") > cols <- read.csv("cols.csv") > str(rows) 'data.frame':

  • R语言基础统计方法图文实例讲解

    tidyr > tdata <- data.frame(names=rownames(tdata),tdata)行名作为第一列 > gather(tdata,key="Key",value="Value",cyl:disp,mpg)创key列和value列,cyl和disp放在一列中 -号减去不需要转换的列 > spread(gdata,key="Key",value="Value") 根据value将

  • R语言模拟疫情传播图RVirusBroadcast展示疫情数据

    目录 前言 效果展示 小结 参考 附录:RVirusBroadcast代码 前言 前几天微博的一个热搜主题是**“计算机仿真程序告诉你为什么现在还没到出门的时候!!!”**,该视频用模拟的疫情数据告诉大家“不要随便出门(宅在家)”对战胜疫情很重要,生动形象,广受好评. 所用的程序叫VirusBroadcast,源码已经公开,是用Java写的.鉴于画图是R语言的优势,所以笔者在读过源码后,写了一个VirusBroadcast程序的R语言版本,暂且叫做RVirusBroadcast.与VirusBr

  • R语言学习之线图的绘制详解

    目录 线图 单线图 多线图 横轴文本线图 线图 线图是反映趋势变化的一种方式,其输入数据一般也是一个矩阵. 单线图 假设有这么一个矩阵,第一列为转录起始位点及其上下游5 kb的区域,第二列为H3K27ac修饰在这些区域的丰度,想绘制一张线图展示. profile="Pos;H3K27ac -5000;8.7 -4000;8.4 -3000;8.3 -2000;7.2 -1000;3.6 0;3.6 1000;7.1 2000;8.2 3000;8.4 4000;8.5 5000;8.5"

  • R语言实现PCA主成分分析图的示例代码

    目录 简介 开始作图 1. PCA 分析图本质上是散点图 2. 为不同类别着色 3. 样式微调 简介 主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是一种无监督的数据降维方法,通过主成分分析可以尽可能保留下具备区分性的低维数据特征.主成分分析图能帮助我们直观地感受样本在降维后空间中的分簇和聚合情况,这在一定程度上亦能体现样本在原始空间中的分布情况,这对于只能感知三维空间的人类来说,不失为一种不错的选择. 再举个形象的栗子,假如你是一本养花工具宣传册的摄影师,你正在

  • R语言绘制饼状图代码实例

    R编程语言有许多库来创建图表和图表. 饼图是将值表示为具有不同颜色的圆的切片. 切片被标记,并且对应于每个片的数字也在图表中表示. 在R语言中,饼图是使用pie()函数创建的,它使用正数作为向量输入. 附加参数用于控制标签,颜色,标题等. 语法 使用R语言创建饼图的基本语法是 pie(x, labels, radius, main, col, clockwise) 以下是所使用的参数的描述 x是包含饼图中使用的数值的向量. labels用于给出切片的描述. radius表示饼图圆的半径(值-1和

  • R语言可视化存储矢量图实现方式

    目录 1. R 中自带的默认绘图 1) PDF 格式 2) EPS 格式 2. ggplot 绘图 1) PDF 格式 2) EPS 格式 之前写的博客中有提及过如何在 R 语言中绘制矢量图,然后用于论文引用.但没有专门开一篇博客来进行说明比较,这里重新开一篇博客来进行说明. 通常保存为矢量图可能大多数时候是为了论文中的引用,所以格式一般为 EPS, PDF 这两种格式,这里也主要针对这两种格式进行说明. 1. R 中自带的默认绘图 通常我们使用 plot(), lines(), points(

  • R语言corrplot相关热图分析美化示例及详细图解

    目录 介绍 1.加载包 2.加载数据 3.绘图 4.个性化设置聚类方法 5.个性化添加矩阵 6.颜色设置 介绍 R corrplot包 提供了一个在相关矩阵上的可视化探索工具,该工具支持自动变量重新排序,以帮助检测变量之间的隐藏模式. corrplot 非常易于使用,并在可视化方法.图形布局.颜色.图例.文本标签等方面提供了丰富的绘图选项.它还提供 p 值和置信区间,以帮助用户确定相关性的统计显著性. corrplot()有大约50个参数,但最常见的参数只有几个.在大多数场景中,我们可以得到一个

  • R语言-在一张图上显示多条线的实现

    查询百度之后,发现在R上一次显示多张图的函数很多,比如layout()或者分屏函数,但是这些都不是我想要的结果. 之后,发现了line()函数可以保留原来图片继续作图,在括号中填入所需画图的部分即可(我是将一个矩阵作图). 先运行plot()函数,再注释掉plot()函数运行line()函数即可. 效果如下: 补充:R语言:在同一张图作不同曲线 R语言将两条曲线作在同一张图的方法是 library(ggplot2) year<-c(1993,1998,2003,2008) Res<-c(0.0

  • R语言利用loess如何去除某个变量对数据的影响详解

    R语言介绍 R语言是用于统计分析,图形表示和报告的编程语言和软件环境. R语言由Ross Ihaka和Robert Gentleman在新西兰奥克兰大学创建,目前由R语言开发核心团队开发. R语言的核心是解释计算机语言,其允许分支和循环以及使用函数的模块化编程. R语言允许与以C,C ++,.Net,Python或FORTRAN语言编写的过程集成以提高效率. R语言在GNU通用公共许可证下免费提供,并为各种操作系统(如Linux,Windows和Mac)提供预编译的二进制版本. R是一个在GNU

  • R语言绘图技巧导出高清图方法

    上一次小仙同学分享了 facet violin plot的画法,最后还卖了个关子,给大家留了个悬念.科研文章的插图通常要求比较高,不仅要精准地展示出数据,选对图表类型,还需要简洁优美(?翻译成人话就是,同样的数据能不能多“卖”几分,就看图够不够高大上啦).小仙同学在画图的时候遇到的一个问题就是,RStudio直接导出的图,怎么这么不清晰?为什么教程里别人的图都那么清晰呢?这时候可能就有同学就会说,这还不简单,直接导出矢量图不就可以了吗? 我们来看下,RStudio可以导出的图片格式有这么几种,小

随机推荐