用经验密度和dnorm函数叠加直方图

Question

我想将一个ggplot直方图（y轴=计数）与经验密度曲线和正态密度曲线叠加。我尝试了：

library(ggplot2) 
set.seed(1234) 
v <- as_tibble(rnorm(1000, 10, 2.5)) 
ggplot(v, aes(x = value)) +
        geom_histogram(aes(y = ..density..), 
                       bins = 40,  colour = "black", fill = "white") +
        geom_line(aes(y = ..density.., color = 'Empirical'), stat = 'density') +     
        stat_function(fun = dnorm, aes(color = 'Normal'),
                         args = list(mean = 10, sd = 2.5)) +
        scale_colour_manual(name = "Colors", values = c("red", "blue"))

但是这张图的y轴是密度，我希望将频率作为y轴。

我的第二次尝试得到了一个y轴以频率（计数）为单位的图像，但只有经验密度。

library(ggplot2)
set.seed(1234)
v <- as_tibble(rnorm(1000, 10, 2.5))
b  <- seq(0, 20, by = 0.5)
p1 <- ggplot(v, aes(x = value)) +
    geom_histogram(aes(y = ..count..), 
                   breaks = b,
                   binwidth = 0.5,  
                   colour = "black", 
                   fill = "white") +
    geom_line(aes(y = ..density.. * (1000 * 0.5),
                    color = 'Empirical'),
                    stat = 'density') +
    scale_colour_manual(name = "Colors", values = c("red", "blue"))

我无法将 dnorm 曲线显示在同一图中，例如，当我尝试下面的代码时，只有密度曲线（蓝色线）显示在 x 轴上。

p2 <- p1 + stat_function(fun = dnorm, aes(color = 'Normal'),
                     args = list(mean = 10, sd = 2.5))
p2  

我想我需要根据binwidth（如经验线）调整曲线，但我不知道该如何做。

我在SO上搜索了这个问题，并找到了很多类似的问题。 但是它们都解决了我的第一次尝试（使用密度作为y轴），一个具有计数轴的经验叠加（我的第二次尝试）或使用其他（基础）绘图命令，我不熟悉。

- petzi

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实际上，ggplot2 支持第二个 y 轴。https://ggplot2.tidyverse.org/reference/sec_axis.html - Hack-R

https://dev59.com/0Ww05IYBdhLWcg3w41sp - user20650

Answer 1

我按照 @user20650 的链接重写了我的代码，并应用了 @PatrickT 给出的答案来解决我的问题。

library(ggplot2)
n = 1000
mean = 10
sd = 2.5
binwidth = 0.5
set.seed(1234)
v <- as_tibble(rnorm(n, mean, sd))
b  <- seq(0, 20, by = binwidth)
ggplot(v, aes(x = value, mean = mean, sd = sd, binwidth = binwidth, n = n)) +
    geom_histogram(aes(y = ..count..), 
           breaks = b,
           binwidth = binwidth,  
           colour = "black", 
           fill = "white") +
    geom_line(aes(y = ..density.. * n * binwidth, colour = "Empirical"),
           size = 1, stat = 'density') +
    stat_function(fun = function(x) 
           {dnorm(x, mean = mean, sd = sd) * n * binwidth}, 
           aes(colour = "Normal"), size = 1) +
    labs(x = "Score", y = "Frequency") +
    scale_colour_manual(name = "Line colors", values = c("red", "blue"))

关键的变化在于stat-function行，提供了n和binwidth的必要适应。此外，我不知道可以将参数传递给aes()。

- petzi

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实际上，我不认为这是一个重复的问题，而是由不同的问题组成，主要包括这里、这里和最后这里。 - petzi