R中使用ggplot2或Plotly绘制带线性趋势线的分组柱状图

操作步骤 #

• 步骤1：安装并加载所需依赖包
  核心绘图使用ggplot2实现静态图效果，可选装plotly生成交互式图表：

  # 首次运行需执行安装命令
  install.packages(c("ggplot2", "reshape2", "plotly"))
  
  # 加载依赖包
  library(ggplot2)
  library(reshape2)
  

• 步骤2：数据集预处理
  原始数据中季度为无序文本，需先转为有序因子固定x轴时间顺序，再将宽格式数据转换为ggplot适配的长格式：

  # 导入测试数据集
  data <- data.frame(Year=c('2020-2021' , '2021-2022' , '2021-2022' ,'2021-2022', '2021-2022'),
                     Quarter=c('Q4 (Jan-Mar)' ,'Q1 (April-June)' , 'Q2 (Jul-Sep)' ,'Q3 (Oct-Dec)' ,'Q4 (Jan-Mar)'),
                     Budget=c(153870.19 ,156815.8, 163501.44, 187891,246433),
                     Expenditure=c(69593.11, 104570, 98682, 104948, 130012))
  
  # 设置季度为有序因子，固定x轴排序逻辑
  data$Quarter <- factor(data$Quarter, 
                         levels = c('Q4 (Jan-Mar)','Q1 (April-June)', 'Q2 (Jul-Sep)','Q3 (Oct-Dec)'))
  
  # 宽表转长表，拆分指标类型与对应数值
  data_long <- melt(data, id.vars = c("Year","Quarter"),
                    variable.name = "Metric", value.name = "Value")
  

• 步骤3：绘制核心图表
  先绘制分组柱状图层，再为预算、支出两个系列分别添加无置信区间的线性趋势线，配色对齐Excel默认效果：

  chart <- ggplot(data_long, aes(x = Quarter, y = Value, fill = Metric)) +
    # 分组柱状图层，调整柱子宽度与组内间距
    geom_col(position = position_dodge(width = 0.8), width = 0.7) +
    # 线性趋势线层，按指标分组拟合，关闭默认置信区间阴影
    geom_smooth(aes(group = Metric, color = Metric), 
                method = "lm", se = FALSE, formula = y ~ x,
                linewidth = 1, linetype = "dashed") +
    # 自定义填充色与线条色，采用Excel默认蓝橙配色
    scale_fill_manual(values = c("#4472C4", "#ED7D31")) +
    scale_color_manual(values = c("#4472C4", "#ED7D31")) +
    # 设置标题与坐标轴标签
    labs(title = "季度预算与支出统计",
         x = "统计季度",
         y = "金额",
         fill = "统计指标",
         color = "趋势线") +
    # 主题样式调整
    theme_bw() +
    theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5),
          legend.position = "bottom")
  
  # 输出静态图表
  print(chart)
  

• 步骤4（可选）：生成交互式图表
  如果需要悬浮显示数值、缩放等交互效果，直接用ggplotly转换即可：

  library(plotly)
  interactive_chart <- ggplotly(chart)
  print(interactive_chart)
  

调整提示：

• 趋势线线型可修改linetype参数，1为实线、2为虚线、3为点线
• 柱子宽度、组间距可通过geom_col(width)和position_dodge(width)两个参数联动调整
• 若新增季度数据，只需同步更新factor内的levels顺序即可避免x轴排序错乱

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ISMAIL AHMED