目錄

• 引言

• 1. 繪圖簡(jiǎn)介

• 1.1 繪圖區(qū)域

• 1.2 語(yǔ)法結(jié)構(gòu)

• 1.3 一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

• 1.4 圖形管理

• 2. 繪圖范例

• 2.1 初識(shí)數(shù)據(jù)

• 2.2 線圖

• 2.3 條形圖

• 2.4 箱型圖

• 2.5 散點(diǎn)圖

• 2.6 矩陣圖

• 2.7 直方圖

• [連享會(huì)計(jì)量方法專題……](https:///arlionn/Course/blob/master/README.md)

• 2.8 面板數(shù)據(jù)時(shí)間趨勢(shì)圖

• 2.9 點(diǎn)圖

• 2.10 餅圖

• 3. 結(jié)語(yǔ)

• 4. 參考資料

引言

數(shù)據(jù)可視化在數(shù)據(jù)分析中扮演著重要的角色,。基于由淺入深的原則,，本推文結(jié)合 Stata 范例,，梳理了 Stata 的繪圖命令,，便于讀者掌握其中規(guī)律。用圖說(shuō)話,，就從這里開始,！

1. 繪圖簡(jiǎn)介

Stata 提供各種繪圖命令，包括點(diǎn) (scatter),、線 (line),、面 (area)，直方圖 (histogram),、條形圖 (bar),、餅圖 (pie)、函數(shù)曲線 (function) 以及矩陣圖 (matrix) 等,。對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)有以 ts 開頭的一系列特殊命令,，如 tsline,。對(duì)面板數(shù)據(jù)有以 xt 開頭的特殊命令，如 xtline,。還有一類是對(duì)雙變量的回歸擬合圖 (lfit,、qfit 、lowess 等),。具體內(nèi)容可參考幫助命令 help graph 和 help twoway,。

1.1 繪圖區(qū)域

在動(dòng)手繪圖之前，我們先了解 Stata 的繪圖區(qū)域劃分,，借用官方的一幅圖說(shuō)明：

繪圖區(qū)域分為：graph 區(qū)域（包括標(biāo)題與副標(biāo)題,、圖例、腳注等）和 plot 區(qū)域（包括曲線等）兩大區(qū)域,，而兩大區(qū)域內(nèi)又分為 inner 和 outer 兩個(gè)隔開的區(qū)域,，這四個(gè)區(qū)域都有相應(yīng)的控制命令。（可參考 help region_options）

1.2 語(yǔ)法結(jié)構(gòu)

或者

graph-command plot-command, plot-options || plot-command, plot-options || ..., graph-options

具體說(shuō)明如下：

• graph-command 定義圖的類型
• plot-command 定義曲線類型（比如點(diǎn),、線,、面等）
• 同一個(gè)圖中如果有多條曲線，可以用 “()” 分開,， 也可以用 “||” 分開,。
• 不同的圖類有其自身的選項(xiàng)，而整個(gè)圖也有相應(yīng)的選項(xiàng),。

例如: twoway 為 graph-command 中的一個(gè)子命令,，而 scatter 則為 plot-command 的子命令，則可寫成 graph twoway scatter mpg weight,，亦可簡(jiǎn)寫為 twoway scatter mpg weight 或 scatter mpg weight,。

注意： 以 () 或 || 分隔的 plot-command, plot-options 可看做一個(gè)圖層,。多個(gè)圖層可進(jìn)行疊加,。

1.3 一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

本小節(jié)將借助一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，介紹 Stata 繪圖的常用設(shè)定和選項(xiàng),。

命令運(yùn)行結(jié)果,，如下圖：

連享會(huì)計(jì)量方法專題： https:///arlionn/Course?

1.4 圖形管理

本小節(jié)將簡(jiǎn)單介紹如何保存、合并,、導(dǎo)出圖形,。

/* 圖形管理 */

*- 圖形保存
sysuse sp500, clear
twoway line high low date, ///
  saving(fig1.gph, replace) // 保存方式1
graph use fig1.gph // 重現(xiàn)圖形

twoway line high low date, scheme(s1mono)
graph save fig2.gph, replace
// 保存方式2，scheme 是設(shè)定繪圖模板

*- 圖形合并
graph combine fig1.gph fig2.gph, col(1)
// 以單列形式合并

help graph combine

*- 圖形導(dǎo)出
graph export 'fig3.png', replace
// 導(dǎo)出格式有 png,，tif,，wmf 等
graph export 'fig4.png', ///
  width(3200) height(1800) replace
/* 調(diào)整輸出圖片的分辨率,，
僅適用于.png 和 .tif 格式的圖片*/

help graph export

2. 繪圖范例

本節(jié)將結(jié)合 Intro to data visualization 提供的數(shù)據(jù)及代碼，具體介紹幾種常用圖形,。此外,，每小節(jié)結(jié)構(gòu)為：指出基本命令--重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)某幾個(gè)選項(xiàng) (option)--Stata 范例（代碼 注釋）。

2.1 初識(shí)數(shù)據(jù)

2.2 線圖

基本命令：line 或 twoway line 或 twoway connected

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• lpattern(...) 改變線條類型(如實(shí)線、虛線,、點(diǎn)線等),。
• lpattern(solid) 表示將線條定義為實(shí)線。
• 可以借助命令 palette linepalette 查看線型及對(duì)應(yīng)代號(hào),。
• msymbol(...) 改變標(biāo)記符號(hào)(如實(shí)心圓圈,、實(shí)心菱形、實(shí)心正方形),。
• msymbol(o) 表示將標(biāo)記符號(hào)定義為實(shí)心小圓圈,。
• 可以借助命令 palette symbolpalette 查看標(biāo)記符號(hào)及對(duì)應(yīng)代號(hào)。

范例如下：

******* 線圖
line unemp unempf unempm year
     if country=='United States'
// 利用 if 條件,，只畫美國(guó)失業(yè)率的時(shí)序圖

summarize unemp unempf unempm
replace unemp=. if unemp==0
replace unempf=. if unempf==0
replace unempm=. if unempm==0
// 將變量為0的值變成缺失值
summarize unemp unempf unempm
line unemp unempf unempm year ///
     if country=='United States'

twoway line unemp unempf unempm year ///
  if country=='United States', ///
  title('Unemployment rate in the US, 1980-2012') ///
  legend(label(1 'Total') ///
         label(2 'Females') ///
         label(3 'Males')) ///
  lpattern(solid dash dot) ///
  ytitle('Percentage')
/*
命令依次為：指定畫線形圖,、添加標(biāo)題、
調(diào)整圖例,、改變線條類型,、添加y軸標(biāo)題
*/

twoway connected unemp unempf unempm year
  if country=='United States', ///
  title('Unemployment rate in the US, 1980-2012') ///
  legend(label(1 'Total') ///
         label(2 'Females') ///
         label(3 'Males')) ///
  msymbol(circle diamond square) ///
  ytitle('Percentage')
/*
命令依次為：指定點(diǎn)連線圖、添加標(biāo)題,、調(diào)整圖例,、
改變點(diǎn)的標(biāo)記符號(hào)（實(shí)心圓圈、實(shí)心菱形,、實(shí)心正方形）,、
添加y軸標(biāo)題。
標(biāo)記符號(hào)的各種代號(hào)可參考 help symbolstyle,。
*/

twoway connected unemp year
       if country=='United States' | ///
          country=='United Kingdom' | ///
          country=='Australia' | ///
          country=='Qatar', ///
       by(country, title('Unemployment')) ///
       msymbol(circle_hollow)

twoway connected unemp year
       if country=='United States' | ///
          country=='United Kingdom' | ///
          country=='Australia' | ///
          country=='Qatar', ///
       by(country) ///
       title('Unemployment') ///
       msymbol(circle_hollow)
/*
利用by(varname)同時(shí)做多個(gè)圖,。
注意：by(varname)功能適用于 matrix 和 star 以外所有圖形,
該選項(xiàng)使 graph 按照指定的分組變量分別繪制圖形。
title('')放在by()里面,，畫出的圖共用一個(gè)標(biāo)題,；
title('')放在by()外面，每個(gè)圖一個(gè)標(biāo)題
*/

twoway (connected unemp year
          if country=='United States', ///
          msymbol(diamond_hollow)) ///
       (connected unemp year
          if country=='United Kingdom', ///
          msymbol(triangle_hollow)) ///
       (connected unemp year
          if country=='Australia', ///
          msymbol(square_hollow)) ///
       (connected unemp year ///
          if country=='Qatar', ///
       title('Unemployment') ///
       msymbol(circle_hollow) ///
       legend(label(1 'USA') label(2 'UK') ///
              label(3 'Australia') label(4 'Qatar')))
/*
將四個(gè)國(guó)家的失業(yè)率時(shí)序圖放在同一張圖里
*/

twoway connected gdppc year if gdppc>40000, ///
       by(country) msymbol(diamond)
/* 保留人均GDP高于40000美元的子樣本,，再按國(guó)家分組繪制時(shí)序圖*/


bysort year: egen gdppc_mean=mean(gdppc)
bysort year: egen gdppc_median=median(gdppc)
// 利用bysort命令,，計(jì)算出人均GDP每年的平均數(shù)和中位數(shù)
twoway connected gdppc gdppc_mean year ///
       if country=='United States' | ///
          country=='United Kingdom' | ///
          country=='Australia' | ///
          country=='Qatar', ///
       by(country, title('GDP pc (PPP, 2005=100)')) ///
       legend(label(1 'GDP-PC') ///
              label(2 'Mean GDP-PC')) ///
       msymbol(circle_hollow)
/*
將四個(gè)國(guó)家的人均GDP與平均水平進(jìn)行比較
*/

help twoway line // 查看線圖的幫助文件
help twoway connected // 查看點(diǎn)線圖的幫助文件

palette symbolpalette // 圖示標(biāo)記符號(hào)及對(duì)應(yīng)代號(hào)
palette linepalette // 圖示線型及對(duì)應(yīng)代號(hào)
palette color green // 圖示顏色
help palett

命令運(yùn)行的結(jié)果,，部分見下圖：

連享會(huì)計(jì)量方法專題： https:///arlionn/Course?

2.3 條形圖

基本命令：graph hbar 或 graph bar

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• over(...) 表示按什么變量進(jìn)行分組。
• 有幾個(gè) over,，就分幾層,。若有多個(gè) over，出現(xiàn)順序不一樣,，畫出的圖就不同,。
• 比如，over(var, sort(#) bargap(#) bar(#, color(red))) 表示按變量 var 進(jìn)行分組,，根據(jù)第 # 個(gè)變量的柱體高度進(jìn)行升序排列,。若要降序排列，命令則為 over(var, sort(#) descending),。
• bargap(#) 設(shè)定組內(nèi)條形之間的空隙大?。荒J(rèn)為 bargap(0),，表示組內(nèi)條形之間緊密相連,。若設(shè)置參數(shù)為 bargap(20)，則表示組內(nèi)條形之間所留的空隙為條形寬度的 20%,。
• bar(#, color(red)) 單獨(dú)設(shè)置第 # 個(gè)柱體的顏色,。
• 可參考：教你如何一步一步繪制漂亮的分組條形圖

范例如下：

命令運(yùn)行的結(jié)果，部分見下圖：

2.4 箱型圖

基本命令：graph hbox 或 graph box

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• marker(...) 設(shè)定如何標(biāo)記箱型圖的異常值,。
• 比如 marker(#, msymbol(Oh) msize(small)) 以較小的空心圓 (Oh),，標(biāo)識(shí)出第 # 個(gè)變量的特異值。

范例如下：

******* 箱形圖
sort id year  // 排序,，規(guī)范樣本
recode polity2 (-10/-6=1 'Autocracy') ///
               (-5/6=2 'Anocracy') ///
               (7/10=3 'Democracy') ///
               (else=.), ///
               gen(regime) label(polity_rec)
/*
利用recode命令,，將 polity2 轉(zhuǎn)換為類別變量regime:
1 '威權(quán)政體' if -10<=polity2<=-6
2 '中間政體' if -5<=polity2<=6
3 '民主政體' if 7<=polity2<=10
*/

tab regime
// 對(duì)類別變量 regime 列表統(tǒng)計(jì)，結(jié)果包括頻數(shù),，頻率
tab regime, nolabel
// 列表統(tǒng)計(jì),，不顯示類別變量的標(biāo)簽
tab country regime // 二維列表
tab country regime, row
// row 選項(xiàng)表示行末增加 Total 統(tǒng)計(jì)量

help tab

graph hbox gdppc // 繪制橫向箱型圖
graph hbox gdppc if gdppc<40000
graph box gdppc, over(regime) yline(4517.94) ///
                 marker(1, msymbol(Oh) msize(small))
/*
over(regime) 表示按regime（政體類型）分組
yline(4517.94) 添加附加線，即 y=4517.94 的直線
marker(1, msymbol(Oh) msize(small)) 以較小的空心圓,，標(biāo)識(shí)出第1個(gè)變量的特異值
*/

help graph box // 查看箱型圖的幫助文件

命令運(yùn)行的結(jié)果，部分見下圖：

2.5 散點(diǎn)圖

基本命令：scatter 或 twoway scatter

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• mlabel(varname) 給散點(diǎn)添加文字標(biāo)簽,。
• 比如 mlabel(country) 表示標(biāo)上國(guó)家名稱,，注意 country 是已設(shè)定好的文字變量。
• msymbol(...) 改變標(biāo)記符號(hào)(如實(shí)心圓圈,、實(shí)心菱形,、實(shí)心正方形),。
• 比如，msymbol(o) 表示將標(biāo)記符號(hào)定義為實(shí)心小圓圈,。
• 可以借助命令 palette symbolpalette 查看標(biāo)記符號(hào)及對(duì)應(yīng)代號(hào),。

范例如下：

命令運(yùn)行的結(jié)果，部分見下圖：

2.6 矩陣圖

基本命令：graph matrix

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• half 表示只顯示矩陣的一半,，即左下角,。
• maxes(...) 或 maxis(...)，兩者等價(jià),，可用來(lái)控制 y 軸,、x 軸刻度標(biāo)簽。
• 比如 maxes(ylabel(none) xlabel(none)) 表示不顯示 y 軸,、x 軸刻度及標(biāo)簽,。
• 比如 maxes(ylabel(, nolabels)) 不顯示 y 軸標(biāo)簽，但顯示刻度,。
• 比如 maxes(ylabel(,grid) xlabel(,grid)) y 軸,、x 軸均增加網(wǎng)格線。

范例如下：

******* 矩陣圖
graph matrix gdppc unemp unempf unempm ///
             export import trade polity2, ///
             maxis(ylabel(none) xlabel(none))

graph matrix gdppc unemp unempf unempm ///
             export import trade polity2, ///
             half maxis(ylabel(none) xlabel(none))
/*
graph matrix 命令用矩陣的形式
同時(shí)畫出多個(gè)變量之間的相互關(guān)系,。
比如,，第 1 行第 1 列的圖表示人均 GDP 和失業(yè)率的關(guān)系。
half 表示只顯示矩陣的一半,，即左下角,。
maxis(ylabel(none) xlabel(none))
表示不顯示 y 軸、x 軸刻度及標(biāo)簽,。
*/

help graph matrix // 查看矩陣圖的幫助文件

命令運(yùn)行的結(jié)果,，部分見下圖：

2.7 直方圖

基本命令：histogram 或 hist 或 twoway histogram 或 twoway hist

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• bin(#) 指定分為 # 個(gè)組別。
• 比如 bin(10) 將連續(xù)變量分為 10 個(gè)組別,。
• barwidth(#) 控制直方圖柱子的寬度,。
• fcolor(...) 設(shè)定柱子的填充顏色,。
• 比如 fcolor(none) 表示無(wú)填充顏色。
• 可通過(guò)外部命令 palette_all 查看顏色代號(hào),。運(yùn)行 ssc install palette_all 即可下載該外部命令,。
• 可通過(guò)外部命令 full_palette 查看 66 種顏色及其 RGB 代碼。運(yùn)行 ssc install full_palette 即可下載該外部命令,。
• lcolor(...) 設(shè)定柱子的輪廓顏色,。
• 比如 lcolor(black) 設(shè)定柱子的輪廓顏色為黑色。
• lwidth(...) 設(shè)定外邊緣線的寬度,。
• 比如 lwidth(medium) 設(shè)定外邊緣線的寬度為適中,。
• 可通過(guò)命令 graph query linewidthstyle 列示線寬代號(hào)。
• lpattern(...) 設(shè)定外邊緣線的類型,。
• 比如 lpattern(dash) 設(shè)定外邊緣線為虛線,。
• 可通過(guò)命令 palette linepalette 圖示線型代號(hào)。

范例如下：

命令運(yùn)行的結(jié)果,，部分見下圖：

連享會(huì)計(jì)量方法專題……

2.8 面板數(shù)據(jù)時(shí)間趨勢(shì)圖

基本命令：xtline

范例如下：

******* 面板數(shù)據(jù)時(shí)間趨勢(shì)圖
*xtset country year
// 會(huì)報(bào)錯(cuò)，'country' 為字符串變量*/
encode country, gen(country1)
xtset country1 year // 聲明數(shù)據(jù)是面板數(shù)據(jù)

xtline gdppc
xtline gdppc if gdppc>39000, overlay
// overlay 將所有國(guó)家放在同一圖中

help xtline // 查看面板數(shù)據(jù)時(shí)間趨勢(shì)圖的幫助文件

2.9 點(diǎn)圖

基本命令：graph dot

范例如下：

命令運(yùn)行的結(jié)果,，如下圖：

2.10 餅圖

基本命令：graph pie

強(qiáng)調(diào)選項(xiàng)：

• plabel(...) 控制餅塊的標(biāo)簽,。
• 比如 plabel(_all percent,format('%5.2f')) 為所有餅塊按 %5.2f 格式顯示百分比。
• 比如 plabel(_all sum) 為所有餅塊顯示總數(shù),。
• 比如 plabel(_all name) 為所有餅塊顯示類別名,。
• 比如 plabel(1 percent,gap(20)) 為第一餅顯示百分比,其中 gap(#) 控制標(biāo)簽距離圓心的相對(duì)距離。
• pie(...) 設(shè)置餅塊的顏色,，以及是否突出/分離,。
• 比如 pie(#,explode) 突出/分離第 # 餅塊。
• 比如 pie(#, color(red)) 令第 # 餅塊的顏色為紅色,。

范例如下：

******* 餅圖
graph pie export if     ///
   (country=='Brazil' | ///
    country=='Russia' | ///
    country=='India'  | ///
    country=='China') & year == 2010, ///
    over(country) noclockwise
// noclockwise 逆時(shí)針排序

graph pie export if     ///
   (country=='Brazil' | ///
    country=='Russia' | ///
    country=='India'  | ///
    country=='China') & year == 2010, ///
    over(country) sort descending

graph pie export if     ///
   (country=='Brazil' | ///
    country=='Russia' | ///
    country=='India'  | ///
    country=='China') & year == 2010,    ///
    over(country) sort descending        ///
    plabel(_all percent,format('%5.2f')) ///
    pie(1,explode)

/*
sort descending 降序排列; sort 升序排列
plabel(_all percent,format('%7.2f'))
為所有餅塊按 %7.2f 格式顯示百分比
pie(1,explode)  突出/分離第1塊餅塊
*/

help graph pie // 查看餅圖的幫助文件

命令運(yùn)行的結(jié)果,，部分見下圖：

3. 結(jié)語(yǔ)

本推文較為詳細(xì)地介紹了 Stata 的常用繪圖命令，如何選取合適的圖形應(yīng)結(jié)合具體分析,。同時(shí)應(yīng)學(xué)會(huì)常用 Stata help 命令,，靈活運(yùn)用 option 選項(xiàng)進(jìn)一步美化圖形。

4. 參考資料

1. Intro to data visualization
2. 陳傳波 《Stata 十八講》

注：本推文相關(guān)數(shù)據(jù),，do file 及資料點(diǎn)這里可獲得-->