如何在同一张图上绘制线性和二次模型？

Question

我有两个模型用于我的数据集：

> Bears1Fit1 <- lm(Weight ~ Neck.G)
> 
> Bears2Fit2 <- lm(Weight ~ Neck.G + I(Neck.G)^2)

我希望将这两个模型绘制在同一散点图上。目前我已经有了以下的代码：

> plot(Neck.G, Weight, pch = c(1), main = "Black Bears Data: Weight Vs Neck Girth", xlab = "Neck Girth (inches) ", ylab = "Weight (pounds)")
> abline(Bears1Fit1)

然而，我不确定如何将二次模型放在同一图表上。我希望能够在同一张图上显示两条线。

- temsandroses

Answer 1

这是一个与汽车数据集相关的示例：

data(cars)

建立模型：

model_lm <- lm(speed ~ dist, data = cars)
model_lm2 <- lm(speed ~ dist + I(dist^2), data = cars)

创建新的数据：

new.data <- data.frame(dist = seq(from = min(cars$dist),
                                 to = max(cars$dist), length.out = 200))

预测：

pred_lm <- predict(model_lm, newdata = new.data)
pred_lm2 <- predict(model_lm2, newdata = new.data)

情节：

plot(speed ~ dist, data = cars)
lines(pred_lm ~ new.data$dist, col = "red")
lines(pred_lm2 ~ new.data$dist, col = "blue")
legend("topleft", c("linear", "quadratic"), col = c("red", "blue"), lty = 1)

使用ggplot2

library(ggplot2)

将所有数据放入一个数据框中，使用reshape2中的melt函数将其转换为长格式。

preds <- data.frame(new.data,
                    linear = pred_lm,
                    quadratic =  pred_lm2)

preds <- reshape2::melt(preds,
                        id.vars = 1)

绘图

ggplot(data = preds)+
  geom_line(aes(x = dist, y = value, color = variable ))+
  geom_point(data = cars, aes(x = dist, y = speed))+
  theme_bw()

编辑：使用仅 ggplot2 的另一种方法是使用两个 geom_smooth 层，一个使用默认公式 y ~ x（因此无需指定），另一个使用二次模型 formula = y ~ x + I(x^2)。为了得到图例，我们可以在 aes 调用中指定颜色，并将所需的条目命名为我们希望在图例中显示的名称。

ggplot(cars,
       aes(x = dist, y = speed)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(method = "lm",
              aes(color = "linear"),
              se = FALSE) +
  geom_smooth(method = "lm",
              formula = y ~ x + I(x^2),
              aes(color = "quadratic"),
              se = FALSE) +
  theme_bw()

- missuse