如何用R绘制Alluvial Plot（桑基图）展示类别随时间变化并解决排序配色问题

核心问题修复方案 #

问题根因 #

1. 因子排序逻辑错误：你使用levels(db$pre) <- c(...)的写法本质是重命名已有因子水平，而非重新指定排序，当数据中某类频次为0时，因子水平会被自动丢弃，最终顺序和预期不符。
2. 颜色映射错位：你仅给fill映射了pre列，且颜色没有和类别名绑定，导致右侧post时段的分层无法匹配对应类别的颜色。
3. 缺失水平自动丢弃：默认配置下，ggplot会自动丢弃频次为0的因子水平，两个时段类别覆盖不一致时就会出现排序混乱。

修正后的完整代码 #

library(ggplot2)
library(ggalluvial)

db <- read.table(text = "pre    post    freq
NE  NE  0
NE  DD  2
NE  LC  5
NE  NT  2
NE  VU  3
NE  EN  5
NE  CR  1
DD  NE  0
DD  DD  3
DD  LC  37
DD  NT  10
DD  VU  14
DD  EN  3
DD  CR  3
LC  NE  0
LC  DD  0
LC  LC  18
LC  NT  2
LC  VU  1
LC  EN  2
LC  CR  0
NT  NE  0
NT  DD  1
NT  LC  3
NT  NT  8
NT  VU  13
NT  EN  5
NT  CR  1
VU  NE  0
VU  DD  0
VU  LC  1
VU  NT  0
VU  VU  7
VU  EN  8
VU  CR  3
EN  NE  0
EN  DD  0
EN  LC  0
EN  NT  0
EN  VU  0
EN  EN  0
EN  CR  2
CR  NE  0
CR  DD  0
CR  LC  1
CR  NT  0
CR  VU  0
CR  EN  0
CR  CR  2
", header=T)

# 提前定义全量类别顺序，后续所有逻辑都基于这个向量，就算有缺失水平也不会乱序
cat_levels <- c("NE", "DD", "LC", "NT", "VU", "EN", "CR")
# 正确设置因子水平，显式指定排序，而非修改原水平名称
db$pre <- factor(db$pre, levels = cat_levels)
db$post <- factor(db$post, levels = cat_levels)

# 给颜色向量命名，让颜色和类别一一绑定，不会出现映射错位
colors.p <- c(
  "NE" = "#282828", 
  "DD" = "#7C7C7C", 
  "LC" = "#20AB5F", 
  "NT" = "#3EFF00", 
  "VU" = "#FBFF00", 
  "EN" = "#FFBD00", 
  "CR" = "#FF0C00"
)

p <- ggplot(db, aes(y = freq, axis1 = pre, axis2 = post)) +
  geom_alluvium(aes(fill = pre), show.legend = FALSE) +
  # stratum的fill映射到当前分层的类别值，配合命名颜色向量，左右同类别自动同色
  geom_stratum(aes(fill = after_stat(stratum)), color = "black", alpha = 0.5) +
  geom_label(stat = "stratum", aes(label = after_stat(stratum))) +
  scale_x_discrete(limits = c("previous", "current"), expand = c(0.3, 0.01)) +
  # scale_fill_manual设置drop=FALSE，保留所有定义的水平，哪怕频次为0
  scale_fill_manual(values = colors.p, drop = FALSE) +
  theme_void() +
  theme(
    axis.text.x = element_text(size = 15, face = "bold"),
    legend.position = "none"
  )

p

效果说明 #

• 排序完全可控：只要提前把所有需要展示的类别放到cat_levels向量里，不管两个时段是否覆盖所有水平、有没有频次为0的类别，都会按你指定的顺序排列，不会自动丢弃缺失水平。
• 颜色匹配准确：因为颜色和类别名一一绑定，左右两侧同类别的分层会自动使用相同填充色，不会出现错位。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1626688