在R中，绘制一个非线性曲线。

Question

有几个相关的参考文献，但是我的lines()函数生成了多个弧线而不是一个简单的非线性曲线。看起来像一张吊床，带有许多不必要的线条。如何生成一个简单的非线性曲线？数据集可在http://www-bcf.usc.edu/~gareth/ISL/data.html上获取，文件名为Auto.csv。

    library(ISLR)
    data(Auto)
    lm.fit1=lm(mpg~horsepower,data=Auto) #linear
    lm.fit2=lm(mpg~horsepower+I(horsepower^2),data=Auto) #add polynomial
    plot(Auto$horsepower,Auto$mpg,col=8,pch=1)
    abline(lm.fit1,col=2)       #linear fit
    lines(Auto$horsepower,predict(lm.fit2),col=4)  #attempt at nonlinear

- Orknie

Answer 1

lines命令按照数据出现的顺序绘制图表。因此，如果您不先按x值排序，则会得到一堆线条来回跳动，因为x值在行与行之间跳跃。例如，尝试执行以下操作：

plot(c(1,3,2,0), c(1,9,4,0), type="l", lwd=7)
lines(0:3, c(0,1,4,9), col='red', lwd=4)

为了得到一个漂亮的曲线，首先按照 马力 进行排序：

curve.dat = data.frame(x=Auto$horsepower, y=predict(lm.fit2))
curve.dat = curve.dat[order(curve.dat$x),]

lines(curve.dat, col=4)  

如果您不按马力排序，就会得到以下结果：

- eipi10

Answer 2

你应该使用 poly 进行多项式拟合。然后，你可以使用 predict 来配合 curve 使用：

lm.fit2 = lm(mpg ~ poly(horsepower, 2, raw = TRUE), data = Auto) #fit polynomial
#curve passes values to x, see help("curve")
curve(predict(lm.fit2, newdata = data.frame(horsepower = x)), add = TRUE, col = 4) 

对于nls拟合也同样适用。

- Roland

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感谢您提出poly()建议。 - Orknie

Answer 3

如果您不想先担心对数据框进行排序，另一种选择是使用ggplot。它有一个有用的方法geom_smooth，可以让您选择公式和要适合模型的线条类型：

library(ISLR)
library(ggplot2)
data(Auto)

ggplot(Auto, aes(mpg, horsepower)) + 
  geom_point() + 
  geom_smooth(method="lm", formula = y~x, se=FALSE)+
  geom_smooth(method="lm", formula = y~x+I(x^2), se=FALSE, colour="red")

- chappers