在 R 中绘制最小二乘回归图中的垂直偏移

Question

我感兴趣的是用最小二乘回归线和将数据点连接到回归线的线段绘制图，如称为垂直偏移的图形所示： http://mathworld.wolfram.com/LeastSquaresFitting.html
_{（来自 MathWorld - Wolfram 网络资源：wolfram.com)}

我在这里完成了绘图和回归线：

## Dataset from http://www.apsnet.org/education/advancedplantpath/topics/RModules/doc1/04_Linear_regression.html

## Disease severity as a function of temperature

# Response variable, disease severity
diseasesev<-c(1.9,3.1,3.3,4.8,5.3,6.1,6.4,7.6,9.8,12.4)

# Predictor variable, (Centigrade)
temperature<-c(2,1,5,5,20,20,23,10,30,25)

## For convenience, the data may be formatted into a dataframe
severity <- as.data.frame(cbind(diseasesev,temperature))

## Fit a linear model for the data and summarize the output from function lm()
severity.lm <- lm(diseasesev~temperature,data=severity)

# Take a look at the data
plot(
 diseasesev~temperature,
        data=severity,
        xlab="Temperature",
        ylab="% Disease Severity",
        pch=16,
        pty="s",
        xlim=c(0,30),
        ylim=c(0,30)
)
abline(severity.lm,lty=1)
title(main="Graph of % Disease Severity vs Temperature")

我应该使用某种 for 循环和段 http://www.iiap.res.in/astrostat/School07/R/html/graphics/html/segments.html 执行以下操作垂直偏移？有更有效的方法吗？如果可能，请提供示例。

Answer 1

您首先需要计算出垂直线段底部的坐标，然后调用 segments 函数，该函数可以将坐标向量作为输入（不需要循环）。

perp.segment.coord <- function(x0, y0, lm.mod){
 #finds endpoint for a perpendicular segment from the point (x0,y0) to the line
 # defined by lm.mod as y=a+b*x
  a <- coef(lm.mod)[1]  #intercept
  b <- coef(lm.mod)[2]  #slope
  x1 <- (x0+b*y0-a*b)/(1+b^2)
  y1 <- a + b*x1
  list(x0=x0, y0=y0, x1=x1, y1=y1)
}

现在只需调用线段：

ss <- perp.segment.coord(temperature, diseasesev, severity.lm)
do.call(segments, ss)
#which is the same as:
segments(x0=ss$x0, x1=ss$x1, y0=ss$y0, y1=ss$y1)

请注意，除非确保绘图的 x 单位和 y 单位具有相同的表观长度（等距比例），否则结果看起来不会垂直。您可以通过使用 pty="s" 获取方形图并将 xlim 和 ylim 设置为相同范围来实现此目的。