はじめに

以前ggplotでのエラーバーの付け方を記事にしましたが，今回は複数系列の場合のエラーバーの付け方です．正直Excelでもすぐに作れますが，エラーバーの表示など一度覚えるとExcelより楽かもしれません．

R, ggplot2，生データから平均値と標準偏差を算出して棒グラフを描画する (geom_bar, geom_errorbar)

生データからデータの整形

今回もirisデータを用います．複数系列のグラフを作りたいので，Sepal.Length, Sepal.Width, Petal.Length, Petal.Widthの4つの形質に対して，Speciesごとに平均値，標準偏差を算出します．これを変数"data"に代入します．

tidyverseパッケージ

group_by, summariseが入っているdplyrパッケージ，グラフ描画のためのggplot2パッケージを読み込んでおく必要がありますが，これらの便利なパッケージがまとめて入っているtidyverseパッケージを読み込んでしまいましょう．

library(tidyverse)

パッケージ読み込みはこれだけでOKです．

変数dataに代入

では，グラフ描画用にデータフレームを整形していきましょう．
データフレームの整形にgatherという関数を用いていますが，簡単に言うとデータフレームを縦長に変形しています．
※パイプ演算子"%>%"についての説明は割愛します．

data <- 
  iris %>% #対象となるデータ
    gather(key = Phenotype, value = value, Sepal.Length:Petal.Width, factor_key = T) %>% #縦長のデータにする
    group_by(Species, Phenotype) %>% #group_byでSpecies,Phenotypeごとにする
    summarise(mean = mean(value), sd = sd(value)) #SpeciesごとのSepal.Lengthの平均と標準偏差を求める

もとのirisのデータフレームが，，，

	Sepal.Length	Sepal.Width	Petal.Length	Petal.Width	Species
..	...	...	...	...	......

こうなります．カラム名の"Phenotype"というのはこちらが任意に決めたものです．

	Species	Phenotype	mean	sd
1	setosa	Sepal.Length	5.006	0.352489687213451
2	setosa	Sepal.Width	3.428	0.379064369096289
3	setosa	Petal.Length	1.462	0.173663996480184
4	setosa	Petal.Width	0.246	0.105385589380046
5	versicolor	Sepal.Length	5.936	0.516171147063863
6	versicolor	Sepal.Width	2.77	0.313798323378411
7	versicolor	Petal.Length	4.26	0.469910977239958
8	versicolor	Petal.Width	1.326	0.197752680004544
9	virginica	Sepal.Length	6.588	0.635879593274432
10	virginica	Sepal.Width	2.974	0.322496638172637
11	virginica	Petal.Length	5.552	0.551894695663983
12	virginica	Petal.Width	2.026	0.274650055636667

グラフ描画

棒グラフ表示(geom_bar)

では，まず棒グラフを表示させましょう．
複数系列の場合，geom_barでpositionを指定する必要があり，このように横並びにする場合には
posision = position_dodge
とします．position_dodgeのwidthの数値を変えることで系列間の距離を制御できます．width = 0.9でぴったりくっつきました．

ggplot(data,
       aes(x = Phenotype, y = mean, fill = Species) #グラフのx,yの指定，fillは色の塗り分け．今回はSpeciesで塗り分けたい
  )+
  geom_bar(stat = "identity", #geom_barで棒グラフとなる
           position = position_dodge(width = 0.9) #widthで系列間の距離を制御
  )

エラーバー表示 (geom_errorbar)

エラーバーについても，positionを指定する必要があります．position_dodgeのwidthをgeom_barの値と同じにすれば棒グラフ中央にエラーバーが表示されます．
ついでに色も変えておきましょう．

ggplot(data,
       aes(x = Phenotype, y = mean, fill = Species) #グラフのx,yの指定，fillは色の塗り分け．今回はSpeciesで塗り分けたい
  )+
  geom_bar(stat = "identity", #geom_barで棒グラフとなる
           position = position_dodge(width = 0.9) #widthで系列間の距離を制御
  )+
  scale_fill_manual(values = c("#999999", "darkorange", "gold") #色をRGBで設定できる
  )+
  geom_errorbar(aes(ymax = mean + sd, ymin = mean - sd), # geom_errorbarでエラーバー追加
                position = position_dodge(0.9), #geom_barと同じ値にする
                width = 0.2, # 横棒の長さ
                size = 0.75 # 線の太さ
  )

※使用コード