通过GPLOT过程制作图形

和数据报表一样，图形也是展现数据的重要方法，图形的直观效果是数据报表无法替代的。SAS/GRAPH是SAS进行数据可视化展现的重要组成部分，具有强大的作图功能。可以展现的图形包括以下这些：

·散点图与连线图（PLOTS）
·图表（CHARTS）
·地图（MAPS）
·三维图（3D GRAPHICS）
·幻灯片（TXET SLIDES）

主要介绍SAS/GRAPH中两个基本的作图过程：作图过程（GPLOT）和图表过程（GCHART）。读者有兴趣可以参考SAS帮助文档学习更多的作图过程。

使用GPLOT过程可以制作平面的散点图和连线图。平面的散点图就是以数据集中某两个变量作为纵坐标和横坐标，以每个观测为一个数据点，数据集中的多个观测就形成一幅散点图，连线图就是将分散的数据点用直线或者曲线连接起来。散点图和连线图在分析比较数据的趋势时比较常用。

1　制作散点图

使用GPLOT过程制作散点图的基本语法如下：

PROC  GPLOT  DATA=数据集;
PLOT  纵坐标变量*横坐标变量;
RUN;
PLOT语句;
…
RUN; 
QUIT;

一个GPLOT过程中可以使用多个RUN语句，并以QUIT语句结尾。每个RUN语句中也可以使用多个PLOT语句。

·在一个PROC语句中使用多个RUN语句，可以针对不同的图形使用不同的WHERE语句，利用全局语句定义不同的标题、脚注、坐标轴等属性。在SAS/GRAPH中GPLOT、GCHART、GMAP和GSLIDE支持使用多个RUN语句。
·QUIT语句表示结束该PROC步。如果在RUN语句后面出现其他的PROC步或者DATA步，该PROC步也会自动结束。

数据集ex.sales_year中包含了某公司自1998年至今在北美和欧洲的销售数据（交易数量和销售金额）。其中变量如下：年份（Year）、N_Transactions（北美的交易数量）、N_Amount（北美的销售金额）、E_Transactions（欧洲的交易数量）、E_Amount（欧洲的销售金额）。要求制作一个散点图，显示每年的北美销售金额。

proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  in  North  America';
plot  N_Amount*Year;
run;
quit;

这是最简单的散点图，横坐标为Year，纵坐标为N_Amount，图形的元素都使用系统的默认设置，每个数据在图上显示为一个“+”号。

1.选项RESET=

由于图形的展现涉及的方面很多，包括颜色、线型、字体等，因此图形选项也很多，在制作图形时可以使用GOPTIONS语句来控制各种选项。在开始学习制作图形时，不妨使用选项RESET=ALL，它可使所有的图形选项都恢复系统默认的设置。需要注意的是，在使用该选项之后，TITLE语句与FOOTNOTE语句中指定的标题和脚注也将被取消。

2.使用TITLE和FOOTNOTE语句设置标题和脚注和前面制作报表一样，在作图时也可以使用TITLE语句和FOOTNOTE语句在图形上加入标题和脚注。需要注意的是，在 SAS/GRAPH中，TITLE语句和FOOTNOTE语句除了可以设定标题和脚注的内容以外，还可以对其字体、大小、颜色进行设定。

在制作图形时，TITLE语句和FOOTNOTE语句的使用形式如下：

TITLEn  选项 '标题内容'; 
FOOTNOTEn  选项 '脚注内容';

其中n=1~10，缺省时，n默认取值为1。TITLEn和FOOTNOTEn的更新和置换规则和5.2.3节中介绍的一样。

将所有TITLE语句和FOOTNOTE语句恢复默认设置的方法有以下两种：

·GOPTIONS RESET=（TITLE FOOTNOTE）；
·GOPTIONS RESET=GLOBAL；

TITLE语句和FOOTNOTE语句的常用选项

3.使用SYMBOL语句设置散点属性

在图5.27中，如果希望输出的数据在图上显示为一个红色的圆点，该如何进行设置呢？这时需要使用SYMBOL语句。在GPLOT过程中， SYMBOL语句用来设置散点的符号、颜色等属性。使用形式如下：

SYMBOLn  选项;

其中，n是不同SYMBOL的序号，取值为1~255，缺省时默认取值为1。SYMBOL语句和TITLE语句一样是全局语句，可以出现在PROC步前面或PROC步的程序中间。

将某个SYMBOL语句恢复为默认设置的方法如下：

SYMBOLn;

将所有SYMBOL语句都恢复为默认设置的方法如下：

GOPTIONS  RESET=SYMBOL;

在上例的散点图中，将散点符号换成红色的“.”。示例代码如下：

symbol  value=dot  cv=red;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  f='Albany  Amt'  c=blue  h=3   u=2   'Yearly  Amount  in  North  America';
footnote  j=r  'Optimization  Solution  Co.  Ltd';
plot  N_Amount*Year;
run;
quit;
goptions  reset=all;

以上程序使用SYMBOL语句通过选项VALUE=将散点符号设置为圆点（.），通过选项CV=将散点颜色设置为红色。并且利用TITLE语句和 FOOTNOTE语句设置了标题和脚注的文字和属性。

可在SYMBOL语句中用不同的选项来设置不同的属性，下表是SYMBOL语句中用于设置散点属性的选项。

2　制作连线图

在SYMBOL语句可以使用选项INTERPOL=制作连线图。语法如下：

SYMBOLn INTERPOL=插值方法;

选项INTERROL=可以简写为I=。其中插值方法主要有以下几种。

·NONE：表示不作连线图，这是系统默认取值。
·JOIN：表示将数据点按照数据集中出现的顺序用直线连接。
·SPLINE：表示使用光滑的插值曲线将数据点按照数据集中出现的顺序连接起来，并且使得曲线经过每个数据点。
·SMnn：表示用光滑的插值曲线来拟合数据点，曲线可以不经过数据点，nn的取值为0~99，取值越大，插值曲线的光滑程度越高。
·Rxyzzzmm：表示根据数据点作回归线，x表示回归类型，取值为L、Q、C；y表示回归线是否过数据点，取值为0、1；zzz表示置信限，取值为CLM、CLI；mm表示置信水平。
·NEEDLE：表示针对每个点画一条从点到横坐标轴的连线。
·STEPxyz：表示制作阶梯图，x表示数据点在阶梯上的位置，取值为L、R、C；y表示是否用竖线连接各阶梯；z表示是否对数据按横坐标变量排序。

同时，SYMBOL语句中还提供了更多的选项来控制连线线型、粗细、颜色等属性。如表所示是SYMBOL语句中常用的设置连线属性的选项。

下面将上图的散点用蓝色的实线连接起来。示例代码如下：

symbol  value=dot  cv=red interpol=join  ci=blue;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  in  North  America';
plot  N_Amount*Year;
run;
quit;
goptions  reset=all;

当定义了多个SYMBOL语句时，可以使用以下语法来指定图形使用特定的SYMBOL语句设置的属性：PLOT纵坐标变量*横坐标变量=n;

该语句表示该散点图使用SYMBOLn设置的属性。

1.使用选项HAXIS=和VAXIS=控制坐标轴取值范围

在上图中，可观察到横坐标的取值范围为1990~2020。其实我们的数据集中年份截止到2012年。如果想使得图形中横坐标的取值范围为1990~2012，该如何设置呢？作图语句中提供了选项HAXIS=和选项VAXIS=，可以用来分别设定横坐标和纵坐标的取值范围。如：

symbol  value=dot  cv=red interpol=join  ci=blue;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  in  North  America';
plot  N_Amount*Year  /haxis=1990  to  2012 by   5;
run;
quit;
goptions  reset=all;

除了这样直接定义坐标轴的取值范围以外，还可以通过AXIS语句来进行这一操作。AXIS语句除了可以设定坐标轴范围，还可以对坐标轴进行更加丰富的设置。

2.使用AXIS语句设置坐标轴属性

通过AXIS语句可以设定坐标轴的刻度范围、颜色、描述标签、每两个主刻度中间次刻度的个数等属性。和SYMBOL语句一样，AXIS语句也是全局语句，它也可以用于其他作图过程中坐标轴的设置。AXIS语句的形式如下：

AXISn  选项;

其中，n是不同AXIS的序号，取值为1~99，缺省时默认取值为1。 SYMBOL语句和TITLE语句一样是全局语句，可以出现在PROC步前面或PROC步的程序中间。

将某个AXIS语句恢复为默认设置的方法如下：

AXISn;

将所有AXIS语句都恢复为默认设置的方法如下：

GOPTIONS  RESET=AXIS;

在GPLOT过程中使用AXIS语句的形式如下：

PROC  GPLOT  DATA=数据集;
PLOT  纵坐标变量*横坐标变量 /HAXIS=AXISn  VAXIS=AXISm;
AXISn  选项;
RUN;
QUIT;

其中，HAXIS=AXISn指明纵坐标用AXISn语句设定的属性， VAXIS=AXISm指明横坐标用AXISm语句设定的属性，AXISn语句可以出现在PROC步前面或者PROC步中间。

在以下的连线图中对横坐标和纵坐标的主刻度和次刻度进行设定。示例代码如下：

axis1   order=(1990  to  2012 by   5)  ;
axis2   order=(13000  to  20000 by   1000)
minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
symbol  value=dot  cv=red interpol=join  ci=blue;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  in  North  America';
plot  N_Amount*Year/haxis=axis1  vaxis=axis2;
run;
quit;
goptions  reset=all;

在上面的程序中，先通过AXIS语句设置了AXIS1和AXIS2，在 AXIS1中规定坐标轴的取值为1990~2012，每5个点一个主刻度，每个主刻度中间有一个次刻度，次刻度显示为蓝色，同理还定义了AXIS2。在 PLOT语句中，使用选项HAXIS=AXIS1和VAXIS=AXIS2分别指定了横坐标和纵坐标调用AXIS1和AXIS2设置的属性。

AXIS语句中的选项很多，用法也非常丰富，这里简单罗列了一些常用的选项及用法示例

3　制作多幅图形

前面提到在一个GPLOT过程中可以使用多个PLOT语句，这时每个语句都可以制作一幅单独的图形。其实，使用一个PLOT语句也可以制作多幅图形。使用语法如下：

PLOT  纵坐标变量1*横坐标变量1   纵坐标变量2*横坐标变量2   <  …   / 选项>;

绘制北美销售金额连线图和欧洲销售金额连线图。示例代码如下：

axis1   order=(1990  to  2012 by   5) minor=(color=blue  number=1);
axis2   order=(13000  to  20000 by   1000) minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
symbol  value=dot  cv=red interpol=join  ci=blue;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  Series';
plot  N_Amount*Year  E_Amount*Year/haxis=axis1  vaxis=axis2;
run;
quit;
goptions  reset=all;

输出内容如图5.31所示。上述程序制作了两幅图，第一幅是由PLOT语句中的N_Amount*Year制作的，第二幅是由E_Amount*Year制作的，两幅图上横纵坐标的尺度都相同。

为了进行比较，有时需要将多条连线绘制在同一幅图形中。例如，为了比较北美和欧洲的销售及变化趋势，除了上面的做法，更方便的是将北美和欧洲的销售连线图画在同一幅图形中。又如在进行时间序列分析时，为了比较预测值和实际值的趋势及大小，也需要在同一幅图中比较。

在同一幅图形中绘制多条连线有以下3种方法：

·使用选项OVERLAY叠加图形。
·使用PLOT2语句叠加图形。
·使用分组变量制作多条连线图。下面将具体介绍每种方法及其使用场景，读者可以根据具体的数据集选用不同的方法。

1.使用选项OVERLAY叠加图形（单轴）

使用选项OVERLAY可以将同一个PLOT语句中的多个图形展现在同一幅图形中。

将上例中的两条连线绘制在同一图形中。示例代码如下：

axis1   order=(1990  to  2012 by   5) minor=(color=blue  number=1);
axis2   order=(13000  to  20000 by   1000) minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
symbol1  value=dot  cv=red interpol=join  ci=red;
symbol2  value=#  cv=green  interpol=join  ci=green  line=4;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  Series';
plot  N_Amount*Year  E_Amount*Year/overlay  legend  haxis=axis1  vaxis=axis2;
run;
quit;
goptions  reset=all;

由于两个连线在同一图形中，系统约定由SYMBOL1语句设定第一条连线，SYMBOL2语句设定第二条连线。所以当有多条连线时，应该以不同序号的SYMBOL语句分别设定相应的连线属性。

除非特别指定，否则每个SYMBOL语句设定的属性在一个作图过程中只使用一次。

当同一图形中有多条连线时，为了区分连线的含义，需要使用选项 LEGEND添加图例。上述程序中，通过图形下方的图例，可以很清楚地区分红线代表北美的销售额，黄线代表欧洲的销售额。

2.使用PLOT2语句叠加图形（双轴）

使用PLOT2语句可以为其所指定的纵坐标变量在图的右侧设立一条垂直坐标轴，这样不同的纵坐标变量就可以使用不同的纵轴尺度。 PLOT2语句的使用方法和PLOT语句一样。使用语法如下：

PLOT2  纵坐标变量1*横坐标变量1   <纵坐标变量2*横坐标变量2     …   >  </  选项>;

axis1    order=(1990  to  2012 by   5) minor=(color=blue  number=1);
axis2    order=(13000  to  20000 by   1000) minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
axis3    major=(number=8) minor=(number=1);
symbol1  value=dot  cv=red interpol=join  ci=red;
symbol2  value=diamond  cv=green  height=2  interpol=join  ci=green  line=10;
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Amount  Series';
plot  N_Amount*Year  /legend  haxis=axis1  vaxis=axis2;
plot2  N_Transations*Year/legend  vaxis=axis3;
run;
quit;
goptions  reset=all;

在上述程序中，需要注意以下几点：

·在GPLOT过程中使用PLOT2语句时，必须使用PLOT语句。
·如果需要显示所有图形的图例，需要在PLOT语句和PLOT2语句中都使用选项LEGEND。
·使用PLOT2语句，可以使用选项VAXIS=专门设定右边坐标轴的属性。

3.使用分组变量制作多条连线图

前面在介绍叠加图形时可看到，不同图形的纵坐标变量都存储在数据集中的不同字段下。当纵坐标变量的数据都存储在数据集中的同一字段下时，如何制作多条连线图？这时就需要指定第3个变量，根据第3个变量的不同取值，在同一幅图中制作多条连线图，也称这第3个变量为分组变量。其基本语法如下：PLOT纵坐标变量*横坐标变量=分组变量</选项>;当使用分组变量时，系统默认提供图例。

数据集ex.sales_year_by_area中是全球4个地区的历年销售数量和销售金额的数据，包含4个变量：年份（Year）、销售数量（Transactions）、销售金额（Amount）、地区（Area）。现在要在同一幅图中制作多条连线图展现每个地区历年销售金额的情况。

示例代码如下：

axis1 order=(1990  to  2012 by   5)
minor=(color=blue  number=1);
axis2 minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
symbol  value=:  height=2  interpol=join;
proc  gplot  data=ex.sales_year_by_area;
title  'Yearly  Amount  Series  By  Area';
plot  Amount*Year=Area/haxis=axis1  vaxis=axis2  ;
run;
quit;
goptions  reset=all;

在上述程序中，只使用了一个SYMBOL语句，定义了插值方法、散点符号和大小，但是没有指定颜色。因此在图形中，每条连线都使用了相同的散点符号，不一样的颜色。

在SYMBOL语句中没有指定颜色时，该语句中定义的属性将被重复使用，颜色按照选项COLORS=中指定的颜色或者系统颜色列表中的颜色依次循环调用。

4.使用LEGEND语句设置图例属性

当一幅图形中有多条连线时，为了辨识每条连线的含义，可在 PLOT语句中使用选项LEGEND在图形中增加图例，此时选项LEGEND 使用了默认的方式显示图例。这里将介绍如何使用LEGEND语句对图例的大小、布局、边框、位置及图例中文字的属性进行更加丰富的设置。

LEGEND语句的使用方法如下：

LEGENDn  选项;

其中n=1~99，默认取值为1。LEGEND语句是全局语句，更新规则和SYMBOL语句一样。

将某个LEGEND语句恢复为默认设置的方法如下：

LEGENDn;

取消所有LEGEND语句的方法如下：

GOPTIONS  RESET=LEGEND;

在GPLOT过程中绘制多条连线图时，调用LEGEND语句设置的图例属性的方法如下：

LEGEND=LEGENDn;

将例5.28中的图例放在连线图横坐标下面的中间部分，分两排排列，并将图例区加上深蓝的边框和浅蓝的阴影。

示例代码如下：

axis1   order=(1990  to  2012 by   5) minor=(color=blue  number=1);
axis2   minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
legend1  cborder=blue  cshadow=lightblue  across=2  position=(bottom  center)  label= (color=lightpurple  height=1.5  font='Courier  New'  'Global');
symbol  value=:  height=2  interpol=join;
proc  gplot  data=ex.sales_year_by_area;
title  'Yearly  Amount  Series  By  Area';
plot  Amount*Year=Area/haxis=axis1  vaxis=axis2  legend=legend1;
run;
quit;
goptions  reset=all;

上述程序中使用LEGEND1语句设置了图例的属性，并在PLOT语句中调用了LEGEND1。

4　制作气泡图

在GPLOT过程中可以使用BUBBLE语句制作气泡图。基本语法如下：

BUBBLE  纵坐标变量*横坐标变量=气泡变量  </  选项>  ;

气泡图有3个维度，包括：纵坐标变量、横坐标变量和气泡变量，它们都是数据集中的变量，其中纵坐标变量和横坐标变量确定气泡的位置，气泡变量确定气泡的大小，所以气泡变量必须是数值型变量。

利用数据集ex.sales_year制作气泡图，反映欧洲地区历年的销售情况。

示例代码如下：

axis2   minor=(color=blue  height=0.25  number=1);
proc  gplot  data=ex.sales_year;
title  'Yearly  Sales  Overview';
bubble  E_Amount*Year=E_Transactions/vaxis=axis2 bcolor=red  bsize=12;
where  year>=1999;
run;
quit;
goptions  reset=all;

在上述代码中纵坐标为销售金额，横坐标为年份，销售数量决定了气泡的大小，并且在BUBBLE语句使用了选项BCOLOR=和BSIZE=来设定气泡的显示属性。在图5.36的方框中，两个气泡分别表示2010年和2011年的销售情况，从销售金额来看，2011年比2010年有所上升（气泡所处的位置升高），从销售数量来看，2011年比2010年下降了（气泡的大小变化），由此可以推断，单位数量的销售金额从2010年到2011年提高了。可见，使用气泡图能更加直观地反映多个维度的信息。

posted @ 2019-03-26 10:14 suolilian 阅读(3795) 评论(0) 编辑收藏举报

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通过GPLOT过程制作图形

通过GPLOT过程制作图形

1 制作散点图

2 制作连线图

3 制作多幅图形

4 制作气泡图

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1　制作散点图

2　制作连线图

3　制作多幅图形

4　制作气泡图