GraphPad Prism XY表图形绘制——线条连接散点图

关键词: GraphPad Prism; XY表; 散点图; 线条连接散点图

一、案例介绍

图1为中国2000年至2016年全国人口变化情况，X为年份，Y为当年人口总数 (亿)。本文案例可从“附件下载”处下载。

二、问题分析

本案例研究目的是观察2000年至2016年中国人口变化情况，X为年份，Y为当年人口总数(计量资料)。因此，我们尝试绘制线条连接散点图来观察人口变化情况。

三、软件操作及结果解读

(一) 数据读取

1. 数据录入

打开GraphPad Prism，在弹出的欢迎界面中，Data table (数据表)选择Enter or import data into a new table (在新的数据表中写入数据)，在Options (选项)中，X选择Numbers (数字)，Y选择Enter and plot a single Y value for each point (即每一行只输入一个Y值)，单击create创建数据表，如图2所示。

如图3所示，在X列和Y列分别输入需要的数据，这里X代表年份，Y代表当年全国人口总数 (亿)。

2. 数据导入

用户也可以导入已有的数据，具体过程如下：

(1) 点击上方工具栏file中的import选项 (图4)

(2) 在弹出的对话框的右下角先选择需要导入的数据存放格式 (图5)，然后选择用户的目标文件，单击OK

(3) 在随后弹出的对话框Import and Paste Special Choice (导入并粘贴特殊选项，图6)的Linking and embedding (联系和嵌入)中选择Insert data only (仅插入数据)

(4) 点击Import即可导入数据

将数据表重命名为“中国人口增长情况” ，对数据命名有助于日后的文件管理。如有需要，用户可以在Info部分对实验时间、实验编号和项目名称等进行简单描述，或者单击工具栏Sheet选项中的图标，可以在各表单上添加悬浮笔记，记录需要的信息(图7)。

(二) 图形绘制

点击左侧导航栏中的Graphs部分下属图片文件“中国人口增长情况”，弹出Change Graph Type（更改图标类型）界面，选择线条连接散点图，单击OK (图8)，结果如图9所示。

单击选中图形中的标题、图例等，利用上方的Text工具栏可以对其字体、字号等进行修改 (图10)。

(三) 图形美化

1. 散点的美化

(1) 颜色设置

① 在工具栏Change栏中，单击图标或者双击图形绘制区，就可以进入Format Graph (图表样式)界面的Appearance (外观)选项卡中

② 在Data set下拉列表中可以选择“中国人口增长情况：A：人口数 (亿)”

③ 勾选Show symbol (显示符号)复选框以显示图表中的符号，并单击Color属性的下拉按钮，进入取色面板

④ 单击取色面板底部的More color& transparency (更多颜色&透明度)，可以选择更多颜色和调整图标透明度(图11)

⑤ 单击Add to Custom Colors (添加到自定义颜色)按钮，可以将定义好的颜色添加到左下角的Custom (自定义)中

⑥ 选中该自定义颜色，单击OK即可设定颜色(图12)

(2) 形状设置

在上一步单击OK后，回到Appearance (外观)选项卡中，Shape (形状)可以改变图标的形状，Size (尺寸)调整图标的大小(图13)，可以自行选择需要的形状和大小。

2. 图形连接线的美化

依旧是在Appearance (外观)选项卡中 (图14)，勾选Show connecting line/curve (显示连接线/曲线)，并在Color (颜色)下拉选项框中选择用户需要的颜色，操作同上。在Thickness (粗细)、Style (风格)和Pattern (格式)中，选择需要的连接线属性。

3. 图形坐标轴的美化

(1) 整体框架的设置

① 单击工具栏Change栏中的图标或双击坐标轴进入Format Axes (坐标轴格式)界面

② 在Frame and Origin (框架与起始)页面下，Shape，Size and Position (形状、尺寸和位置)中可以对图标的X轴和Y轴的长短进行定义，还可以调整X轴和Y轴与边缘的距离，在此将Width (X轴宽度)设置为9.00 cm，Height (Y轴高度)设置为5.00 cm

③ 在Axes and Colors (轴线与颜色)下可以对X轴和Y轴的粗细、颜色进行调整，在此将Thickness of axes (轴线粗细)设置为1/2pt，Color of axes (轴线颜色)和Color of plotting area (绘图区域颜色)设置为灰色，50%透明度，方便接下来网格线的设置，具体见图15

(2) X、Y轴设置

先设置X轴：

① 单击Format Axes (坐标轴格式)中的X axis (X轴)选项，进入X坐标轴的设置

② 取消勾选Automatically determine the range and interval (默认的范围和间距)，便可以对X坐标轴进行编辑③ 在Range (范围)下可以设置X轴的范围，在此选择2000-2016

④ 在All ticks (所有刻度线)中，通过Tick direction (刻度线方向)下拉选项，选择刻度朝向；通过Tick length (刻度线长度)选择刻度线长度，在此将Tick direction (刻度线方向)选择None (无)，方便整体框架设置

⑤ 在Regularly spaced ticks (常用间隔刻度线)中，Major ticks (主刻度线)可以设置主要刻度间隔，Minor ticks (次刻度线)可以设置次要刻度的间隔，具体设置见图16

完成对X轴的设置后，可同样的方法设置Y轴。

4. 添加框架和网格线

若需要为图形添加框架和网格线，可以在Frame and Origin (框架与起始)页面下 (图17)，Frame and Grid Line (框架和网格线)中进行设置。

① Frame style (框架样式)中选择Plain Frame (普通框架)

② Hide axes (隐藏轴线)中选择Show both X and Y (同时显示X和Y)

③ Major grid (主要网格)和Minor grid (次要网格)中选择X and Y axes (X和Y轴)

④ 由于之前设置了灰色的背景，这里将网格线Color (颜色)设置为白色，Thickness (粗细)设置为1/4pt，Style (风格)设置为实线,最终结果如图18

5. 平滑曲线的生成

通过上述的操作，我们获得了一条人口数随时间变化的折线图，若用户需要用平滑曲线去连接各个散点，则需要进行样条拟合 (Fit spline)，具体操作如下：

单击工具栏中的按钮，在弹出的Analyze Data (分析数据)对话框中，XY analyses (XY分析)下选择Fit spline/LOWESS (拟合样条回归)，单击OK，如图19。

在Parameters: Fit spline/LOWESS (参数：拟合样条回归)中 (图20)，根据用户需要，选择拟合方法，单击OK，即生成用于样条拟合的数据集，放置于Results (结果)中，如图21。

点击Graphs (图表)下的New Graph (新建图表)，在Table (表格)中选择“Spline of 中国人口增长情况”，kind of Graph (图表种类)选择XY图中的线条连接的散点图，单击OK (图22)，即可生成平滑曲线，经过美化后最终结果如图23。

其他更多设置，可以根据需要在相应部分进行操作。