R語言數(shù)據(jù)可視化分析賈俊平2026/1/26基于R語言數(shù)據(jù)可視化分析賈俊平2026/1/26本書特色新穎的寫作視角嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕M織結(jié)構(gòu)完備的繪制代碼詳盡的圖形解讀賈俊平2026/1/268.1

展示序列的變動特征8.2探索多序列的變化模型8.3比較不同時間點(diǎn)的差異8.4觀察每一天的數(shù)值變化8.5尋找序列的變化趨勢第8章展示時間序列

概要探索時間序列變化特征和模式的基本圖形是折線圖或面積圖當(dāng)有多個變量時，可以繪制流線圖、地平線圖等要展示一個時間序列中各相鄰觀測值的變化方向，可以繪制瀑布圖；要展示多個樣本在不同時間上的變化趨勢，可以繪制斜線圖；要比較多個樣本在不同時間點(diǎn)上的排名變化，可以繪制凹凸圖如果數(shù)據(jù)是按一年中的每天記錄的，則可以繪制日歷圖展示每天的數(shù)據(jù)變化如果要尋找序列的變化趨勢，可以繪制平滑曲線和成分分解圖

本章導(dǎo)讀折線圖（linechart）是描述時間序列的基本圖形，它主要用于展示時間序列隨時間變化的形態(tài)和模式折線圖的x軸是時間，y軸是變量的觀測值y軸的起點(diǎn)值可以從0開始，也可以不從0開始如果一個序列觀測值的起點(diǎn)值較高，而其波動范圍又相對不大，為更好地觀察其變化特征，折線圖的y軸起點(diǎn)值可以不從0開始使用R繪制折線圖時，會根據(jù)觀測值的情況自動確定y軸的起點(diǎn)值，當(dāng)然也可以自己設(shè)定折線圖8.1

展示序列的變動特征折線圖尤其適合展示單一時間序列如果要在一幅圖中同時展示多個序列，則繪制的序列數(shù)不易太多，且具有可比性，各序列觀測值的量綱（計(jì)量單位）應(yīng)相同，數(shù)量級差異也不能太大如果多個序列不具有不可比，或序列可比但觀測值的數(shù)量級差異太大，則不宜繪制在一幅圖中。此時，可以分面繪制，將每個變量繪制成一幅獨(dú)立的圖形折線圖——分組和分面【例5-1】—空氣污染指標(biāo)8.1

展示序列的變動特征如果特別關(guān)注某個時間段數(shù)據(jù)變化的特征，可以對該時間段的折線進(jìn)行突出（高亮）顯示（highlighting）折線圖——突出顯示某個變量或時間段【例5-1】—空氣污染指標(biāo)8.1

展示序列的變動特征折線圖——按月和周分面【例5-1】—AQI，按季度、月份和周分面8.1

展示序列的變動特征面積圖【例5-1】空氣污染指標(biāo)面積圖（areagraph）是在折線圖的基礎(chǔ)上繪制的，它將折線與X軸之間的區(qū)域用顏色填充，填充的區(qū)域即為面積將多個時間序列繪制在一幅圖中時，序列數(shù)不宜太多。當(dāng)序列較多時，可以將每個序列單獨(dú)繪制一幅圖，并將多附圖以網(wǎng)格的形式擺放注意：折線圖的y軸起點(diǎn)值可以不從0開始，但繪制面積圖時，y軸的起點(diǎn)值必須從0開始，這樣每個時間點(diǎn)陰影區(qū)域的高度才表示這個時間點(diǎn)上的觀測值8.1

展示序列的變動特征面積圖【例5-1】空氣污染指標(biāo)8.1

展示序列的變動特征流線圖流線圖（steamgraph）因其形狀類似河流，也被稱為流圖（streamgraph），有時也被稱為量化波圖。流線圖可以看作是堆疊面積圖的一種變形，不同的是，堆疊面積圖是以x軸為基準(zhǔn)線繪制的，而流線圖是將每個數(shù)據(jù)系列堆疊繪制在中心基準(zhǔn)線（零軸）的上下兩側(cè)。流線圖適合于展示多變量、大數(shù)據(jù)集的時間序列，通過觀察各數(shù)據(jù)系列隨時間推移的波峰和波谷，來發(fā)現(xiàn)序列的變化趨勢和模式【例5-1】—空氣污染指標(biāo)8.2

探索多序列的變化模式地平線圖地平線圖（

horizonplot）將多個時間序列并行繪制在一幅圖中，用于展示和比較多個時間序列的變化模式和特征使用顏色將序列的y軸進(jìn)行分割，也就是先將一個面積圖沿水平方向分成多個等高的塊，并用不同顏色來區(qū)分各個塊，然后把這些塊依次地疊加起來，就可以降低圖的高度，以達(dá)到在一幅圖中平行繪制出多個時間序列的目的用于區(qū)分塊的顏色可以自己選擇，比如，上升的部分用藍(lán)色表示，下降的部分用紅色表示，顏色越深表示變化的幅度越8.2

探索多序列的變化模式地平線圖一個虛擬的時間序列的折線圖和面積圖與地平線圖的比較8.2

探索多序列的變化模式地平線圖【例5-1】—空氣污染指標(biāo)8.2

探索多序列的變化模式地平線圖【例5-1】—空氣污染指標(biāo)8.2

探索多序列的變化模式瀑布圖瀑布圖（waterfallchart）用于展示一個時間序列中各相鄰觀測值的變化方向，而不是觀測值本身的整體變化模式可以用向上帶箭頭的線表示上升，向下帶箭頭的線表示下降，線的長短表示變化的幅度【例5-1】—空氣污染指標(biāo)8.3

比較不同時間點(diǎn)的差異斜線圖斜線圖（slopeplot）或稱斜率圖，展示具有多個樣本和多個序列構(gòu)成的面板數(shù)據(jù)（paneldata）斜線圖將面板數(shù)據(jù)中各樣本對應(yīng)的時間序列觀測值連線來觀察序列的趨勢是上升還是下降【例3-3】—31個地區(qū)2019—2023年的地區(qū)生產(chǎn)總值為例8.3

比較不同時間點(diǎn)的差異凹凸圖凹凸圖（bumpchart）或稱沖擊圖，它是用于展示兩列或多列數(shù)據(jù)點(diǎn)的一種圖形凹凸圖與斜線圖展示的都是面板數(shù)據(jù)，不同的是凹凸圖展示的是各樣本在標(biāo)不同時間點(diǎn)的連續(xù)排位變化【例3-3】—31個地區(qū)2019—2023年的地區(qū)生產(chǎn)總值為例8.3

比較不同時間點(diǎn)的差異日歷圖日歷圖—用日歷的形式反映每一天的數(shù)據(jù)變化【例8-1】—空氣污染指標(biāo)8.4

觀察每一天的數(shù)值變化日歷圖——畫出部分月份【例8-1】—空氣污染指標(biāo)8.4

觀察每一天的數(shù)值變化日歷圖——畫出多個年份【例8-1】—空氣污染指標(biāo)8.4

觀察每一天的數(shù)值變化隨機(jī)成分平滑利用移動平均（movingaverage）將時間序列中的隨機(jī)波動平滑掉，從而有利于觀察其變化的固有模式移動平均是選擇固定長度的移動間隔，對序列逐期移動求得平均數(shù)作為平滑值【例5-1】——空氣污染指標(biāo)8.5

尋找序列的變化趨勢成分分解

【例8-2】——飲料銷售量數(shù)據(jù)8.5

尋找序列的變化趨勢本章介紹的圖形主要用于展示時間序列的變化特征和模式。折線圖是基本的圖形，面積圖是在折線下填充上顏色。折線圖和面積圖易于觀察和比較序列的變化特征，但繪制的序列不宜太多，否則不易區(qū)分和比較當(dāng)序列較多時，可以采取分面方式繪制。流線圖和地平線圖適合于多序列大型數(shù)據(jù)集的展示，它不是為精確觀察序列的變化特征，而是利用顏色的分布觀察序列的整體變化模式瀑布圖主要用于展示相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的變化方向和程度；斜線圖用于展示多個樣本在不同時間點(diǎn)上的數(shù)值變化；凹凸圖則用于展示多個樣本在兩個或多個時間點(diǎn)上的排名變化日歷圖是一種特殊的時間序列圖，它需要有每一天的觀測數(shù)據(jù)才能繪制。日歷圖的用途不是觀察數(shù)據(jù)的變