Comment créer facilement un graphique de relief dans R à l’aide de ggplot2

Un graphique en relief est un type de graphique qui montre le classement de différents groupes au fil du temps au lieu de valeurs absolues pour mettre l’accent sur l’ordre des groupes plutôt que sur l’ampleur du changement.

Ce tutoriel explique comment créer facilement un graphique de bosses dans R à l’aide de ggplot2.

Exemple : création d’un graphique de relief

Pour créer un bump chart dans R, nous devons d’abord charger deux packages : dplyr et ggplot2 :

library(ggplot2) #for creating bump chart
library(dplyr) #for manipulating data

Ensuite, nous allons créer des données avec lesquelles travailler :

#set the seed to make this example reproducible
set.seed(10)

data <- data.frame(team = rep(LETTERS[1:5], each = 10),
                   random_num = runif(50),
                   day = rep(1:10, 5))

data <- data %>%
  group_by(day) %>%
  arrange(day, desc(random_num), team) %>% 
  mutate(rank = row_number()) %>%
  ungroup()

head(data)

#  team  random_num   day  rank          
#1 C          0.865     1     1
#2 B          0.652     1     2
#3 D          0.536     1     3
#4 A          0.507     1     4
#5 E          0.275     1     5
#6 C          0.615     2     1

Cette base de données montre simplement le « classement » de cinq équipes différentes sur une période de 10 jours.

Nous pouvons utiliser ggplot2 pour créer un graphique de progression afin de visualiser le classement de chaque équipe au cours de chaque journée sur cette période :

ggplot(data, aes(x = day, y = rank, group = team)) +
  geom_line(aes(color = team, alpha = 1), size = 2) +
  geom_point(aes(color = team, alpha = 1), size = 4) +
  scale_y_reverse(breaks = 1:nrow(data))

Ce graphique en relief affiche les données dans le format souhaité, mais il est assez moche. Avec quelques changements esthétiques, nous pouvons rendre ce tableau bien meilleur.

Styliser le graphique de relief

Pour améliorer l’apparence du graphique, nous pouvons utiliser le thème suivant créé par Dominik Koch :

my_theme <- function() {

  # Colors
  color.background = "white"
  color.text = "#22211d"

  # Begin construction of chart
  theme_bw(base_size=15) +

    # Format background colors
    theme(panel.background = element_rect(fill=color.background,
                                          color=color.background)) +
    theme(plot.background  = element_rect(fill=color.background,
                                          color=color.background)) +
    theme(panel.border     = element_rect(color=color.background)) +
    theme(strip.background = element_rect(fill=color.background,
                                          color=color.background)) +

    # Format the grid
    theme(panel.grid.major.y = element_blank()) +
    theme(panel.grid.minor.y = element_blank()) +
    theme(axis.ticks       = element_blank()) +

    # Format the legend
    theme(legend.position = "none") +

    # Format title and axis labels
    theme(plot.title       = element_text(color=color.text, size=20, face = "bold")) +
    theme(axis.title.x     = element_text(size=14, color="black", face = "bold")) +
    theme(axis.title.y     = element_text(size=14, color="black", face = "bold",
                                          vjust=1.25)) +
    theme(axis.text.x      = element_text(size=10, vjust=0.5, hjust=0.5,
                                          color = color.text)) +
    theme(axis.text.y      = element_text(size=10, color = color.text)) +
    theme(strip.text       = element_text(face = "bold")) +

    # Plot margins
    theme(plot.margin = unit(c(0.35, 0.2, 0.3, 0.35), "cm"))
}

Nous allons créer à nouveau le graphique en relief, mais cette fois nous supprimerons la légende, ajouterons quelques étiquettes de graphique et utiliserons le thème défini dans le code ci-dessus :

ggplot(data, aes(x = as.factor(day), y = rank, group = team)) +
  geom_line(aes(color = team, alpha = 1), size = 2) +
  geom_point(aes(color = team, alpha = 1), size = 4) +
  geom_point(color = "#FFFFFF", size = 1) +
  scale_y_reverse(breaks = 1:nrow(data)) + 
  scale_x_discrete(breaks = 1:10) +
  theme(legend.position = 'none') +
  geom_text(data = data %>% filter(day == "1"),
            aes(label = team, x = 0.5) , hjust = .5,
            fontface = "bold", color = "#888888", size = 4) +
  geom_text(data = data %>% filter(day == "10"),
            aes(label = team, x = 10.5) , hjust = 0.5,
            fontface = "bold", color = "#888888", size = 4) +
  labs(x = 'Day', y = 'Rank', title = 'Team Ranking by Day') +
  my_theme() 

Nous pouvons également facilement mettre en évidence l’une des lignes en ajoutant un argument scale_color_manual() . Par exemple, dans le code suivant, nous rendons la ligne de l’équipe A violette et la ligne de toutes les autres lignes grises :

ggplot(data, aes(x = as.factor(day), y = rank, group = team)) +
  geom_line(aes(color = team, alpha = 1), size = 2) +
  geom_point(aes(color = team, alpha = 1), size = 4) +
  geom_point(color = "#FFFFFF", size = 1) +
  scale_y_reverse(breaks = 1:nrow(data)) + 
  scale_x_discrete(breaks = 1:10) +
  theme(legend.position = 'none') +
  geom_text(data = data %>% filter(day == "1"),
            aes(label = team, x = 0.5) , hjust = .5,
            fontface = "bold", color = "#888888", size = 4) +
  geom_text(data = data %>% filter(day == "10"),
            aes(label = team, x = 10.5) , hjust = 0.5,
            fontface = "bold", color = "#888888", size = 4) +
  labs(x = 'Day', y = 'Rank', title = 'Team Ranking by Day') +
  my_theme() +
  scale_color_manual(values = c('purple', 'grey', 'grey', 'grey', 'grey'))

Nous pourrions également mettre en évidence plusieurs lignes si nous le souhaitons :

ggplot(data, aes(x = as.factor(day), y = rank, group = team)) +
  geom_line(aes(color = team, alpha = 1), size = 2) +
  geom_point(aes(color = team, alpha = 1), size = 4) +
  geom_point(color = "#FFFFFF", size = 1) +
  scale_y_reverse(breaks = 1:nrow(data)) + 
  scale_x_discrete(breaks = 1:10) +
  theme(legend.position = 'none') +
  geom_text(data = data %>% filter(day == "1"),
            aes(label = team, x = 0.5) , hjust = .5,
            fontface = "bold", color = "#888888", size = 4) +
  geom_text(data = data %>% filter(day == "10"),
            aes(label = team, x = 10.5) , hjust = 0.5,
            fontface = "bold", color = "#888888", size = 4) +
  labs(x = 'Day', y = 'Rank', title = 'Team Ranking by Day') +
  my_theme() +
  scale_color_manual(values = c('purple', 'steelblue', 'grey', 'grey', 'grey'))