使用ggplot绘制多列数据的组合柱状图与折线图

1. 修正数据结构 #

原始数据框未包含Year列，首先需要将年份变量加入数据框，确保后续绘图时x轴能正确对应年份：

Year <- c(2014, 2015, 2016)
one <- c(1000, 1100, 1200)
two <- c(800, 900, 1100)
three <- c(200,200,100)

# 包含Year列的完整数据框
df <- data.frame(Year, one, two, three)

2. 转换数据格式（宽→长） #

要绘制多列分组柱状图，需将宽格式数据转换为长格式，方便ggplot识别不同的柱子系列：

library(tidyr)
library(ggplot2)

# 提取要做柱状图的列（one和three），转换为长格式
df_long <- df %>%
  pivot_longer(cols = c(one, three), names_to = "Category", values_to = "Value")

3. 绘制基础组合图（单Y轴） #

将分组柱状图和折线图组合，其中one和three作为柱状图系列，two作为折线图系列：

ggplot() +
  # 分组柱状图：按年份分组，不同类别填充不同颜色
  geom_bar(data = df_long, aes(x = Year, y = Value, fill = Category), 
           stat = "identity", position = position_dodge(width = 0.8)) +
  # 折线图：使用原数据的two列，group=1确保折线连接所有年份
  geom_line(data = df, aes(x = Year, y = two, color = "two"), 
            stat = "identity", linewidth = 1, group = 1) +
  # 添加折线标记点，提升可读性
  geom_point(data = df, aes(x = Year, y = two, color = "two"), size = 3) +
  # 自定义图例名称
  scale_fill_discrete(name = "柱状图系列") +
  scale_color_manual(name = "折线图系列", values = "#ff4500") +
  # 坐标轴与标题设置
  labs(x = "年份", y = "数值", title = "组合柱状图与折线图") +
  # 简洁主题
  theme_minimal()

4. 双Y轴组合图（处理数值范围差异） #

如果two的数值范围和one/three差异较大，可添加双Y轴优化显示效果：

ggplot() +
  geom_bar(data = df_long, aes(x = Year, y = Value, fill = Category), 
           stat = "identity", position = position_dodge(width = 0.8)) +
  # 缩放折线数值，使其适配左轴范围（系数需根据实际数据调整）
  geom_line(data = df, aes(x = Year, y = two * 1.2, color = "two"), 
            stat = "identity", linewidth = 1, group = 1) +
  geom_point(data = df, aes(x = Year, y = two * 1.2, color = "two"), size = 3) +
  # 设置双Y轴：左轴对应柱状图，右轴反向缩放对应折线图
  scale_y_continuous(
    name = "柱状图数值",
    sec.axis = sec_axis(~ . / 1.2, name = "折线图数值")
  ) +
  scale_fill_discrete(name = "柱状图系列") +
  scale_color_manual(name = "折线图系列", values = "#ff4500") +
  labs(x = "年份", title = "双Y轴组合图表") +
  theme_minimal()

关键说明 #

• position_dodge()用于设置分组柱子的间距，避免重叠
• 折线图必须指定group=1，否则ggplot会将每个年份视为单独分组，无法连成折线
• 双Y轴的缩放系数需根据实际数据调整，确保折线和柱子的显示位置合理

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jan Jankowski Janek