R语言怎么实现桑基图

这篇文章主要介绍“R语言怎么实现桑基图”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“R语言怎么实现桑基图”文章能帮助大家解决问题。

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百度百科给了桑基图相对完善的解释:

桑基图(Sankey diagram),即桑基能量分流图,也叫桑基能量平衡图。它是一种特定类型的流程图,图中延伸的分支的宽度对应数据流量的大小,通常应用于能源、材料成分、金融等数据的可视化分析。因1898年Matthew Henry Phineas Riall Sankey绘制的“蒸汽机的能源效率图”而闻名,此后便以其名字命名为“桑基图”。

因1898年Matthew Henry Phineas Riall Sankey绘制的“蒸汽机的能源效率图”而闻名,此后便以其名字命名为“桑基图”。

桑基图最明显的特征就是,始末端的分支宽度总和相等,即所有主支宽度的总和应与所有分出去的分支宽度的总和相等,保持能量的平衡。

现如今的可视化软件行业如此发达,制作此类桑基图已绝非难事,从最高端的JS库(D3、Ecgarts、highlight)到主流的数据科学编程工具(R、Python等)亦或者人人都能上手的自助式BI工具(PowerBI、Tableau等)都可以胜任此项工作。

本文将着重分享使用R语言中的d3network工具包以及PowerBI可视化工具来制作桑基图的大致过程(Tableau的桑基图还是太繁琐,这里不再展示,感兴趣可以自己探索)。

R中有两个包有现成的桑基图函数:

Networkd3、d3Network,包名大同小异,而且函数的参数都是一样的,很怀疑是不是同一批人搞的。

桑基图的数据结构很简单,只有三列数据信息:

  • 起点:

  • 终点:

  • 权重:

虽然只有三列数据,但是桑基图可以做出多级节点,在数据整合上,我们需要事前现将所有节点对应的起点、终点和权重值都顺序的纵向合并为三列字段。

R语言怎么实现桑基图

R语言怎么实现桑基图

第一个图是我们要呈现的原始数据,这样看来有两组对应关系,即大区对应地区、地区对应省份,我们如果要呈现这两组信息,只筛选出大区与地区对应关系及其权重值、地区与省份对应关系及其权重值,并将两组三变量数据表进行列对齐合并。(说的有点绕了,其实就是图表上有多少节点对,那么数据就有多少个三变量观测值)。

以下是R语言代码的实现过程:

library(Networkd3)

library("d3Network")

library(xlsx)

setwd("D:/R/File/")

Sankey<-read.xlsx("D:/R/File/SankeyData.xlsx",sheetName="Data",header=T,encoding='UTF-8',stringsAsFactors=FALSE,check.names=FALSE)

Sankeylinks<-Sankey

Sankeynodes<-data.frame(name=unique(c(Sankeylinks$Source,Sankeylinks$Target)),stringsAsFactors=FALSE)  

Sankeynodes$index<-0:(nrow(Sankeynodes) - 1)

Sankeylinks<-merge(Sankeylinks,Sankeynodes,by.x="Source",by.y="name")

Sankeylinks<-merge(Sankeylinks,Sankeynodes,by.x="Target",by.y="name")

Sankeydata<-Sankeylinks[,c(4,5,3)];names(Sankeydata)<-c("Source","Target","Value")

Sankeyname<-Sankeynodes[,1,drop=FALSE]

使用d3Network包中的桑基图函数实现:

d3Sankey(Links=Sankeydata,Nodes=Sankeyname,Source="Source",Target="Target",Value="Value",NodeID="name",  

fontsize=12,nodeWidth=30,file="TestSankey.html")

R语言怎么实现桑基图

遗憾的是该包对中文支持不够友好~

#------------------------------------------

使用Networkd3包里面的桑基图函数实现:

sankeyNetwork(Links=Sankeydata,Nodes=Sankeyname, Source ="Source",

Target = "Target", Value = "Value", NodeID = "name",

units = "TWh", fontSize = 12, nodeWidth = 30)

这次出来的结果还是挺满意的:

R语言怎么实现桑基图

以上两种方式做出来的动态图表(调用了D3的在线图形库,格式是html格式的,如果你需要将HTML嵌入PPT中使用,那么本公众号早前曾经推送过一篇此类文章,讲解如何在PPT中嵌入HTML对象)。

将html格式动态图表网页嵌入ppt中

PowerBI版讲解:

接下来讲解如何在PowerBI中实现以上桑基图效果,因为改图表并未包含在PowerBI的内置基础图表库中,所以我们需要在他的在线社区中下载该图表的可视化插件。

https://store.office.com/en-us/appshome.aspx?productgroup=PowerBI

关于如何下载PowerBI图形可视化插件,如何导入、加载和使用,此前的另一篇文章中也介绍的很详细。

当PowerBI遇到R语言

R语言怎么实现桑基图

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然后导入你的桑基图数据源:

R语言怎么实现桑基图

拖入对应字段:(仍然是三个字段,起点,终点,权重)

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保存本地文件,并发布到PowerBI的云空间:

R语言怎么实现桑基图

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如果你还没有申请PowerBI的账户,那么最好去他的平台申请一个(提示需要使用教育邮箱或者工作邮箱,即.com\.edu结尾的)。

发布成功之后,你的PowerBI控件中就存在此图表对象,以后你更新本地的那个PowerBI文件的时候,只需点击发布,空间中的对象也会同步更新。

然后打开你的PPT(需13及16版以上才可以)的应用商店内找到PowerBIFile插件。

R语言怎么实现桑基图

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点击添加,输入之前申请的账号密码,就会出现你的已存储的仪表盘对象,点击对应的桑基图对象,就可以完成导入。

导入后的桑基图无论是在PPT的编辑状态还是PPT的放映状态都可以保留所有的动态效果。(这就是微软的PowerBI与office平台对接后带来的强大优势,非常适合作为大屏幕交互演示来蹭亮点)

关于“R语言怎么实现桑基图”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注创新互联行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。


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