Graphpad,經(jīng)典繪圖工具初學(xué)初探

大多數(shù)科研文章都離不開(kāi)圖表,尤其是圖,熟悉一些繪圖軟件,并將圖在文章和PPT中展示出來(lái),是科研訓(xùn)練的重要內(nèi)容。漂亮的文章配圖能給自己的工作加不少分,生信寶典推出R的系列教程ggplot2高效實(shí)用指南 (可視化腳本、工具、套路、配色)講解通過(guò)R語(yǔ)言繪制高顏值圖。后來(lái)為了更加方便使用,生信寶典團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了在線繪圖工具www.ehbio.com/ImageGP,支持14中常見(jiàn)圖形和部分?jǐn)U增子分析,深受歡迎,日均訪問(wèn)400次,累計(jì)訪問(wèn)數(shù)十萬(wàn)次,遍及世界各大洲,功能也在一直增加完善中。

后臺(tái)不少朋友說(shuō)有更多繪圖的需求,故整理了Graphpad的使用,一是傳播知識(shí),二是向優(yōu)秀軟件學(xué)習(xí),讓在線繪圖越來(lái)越好。 Graphpad , Origin和SigmaPlot是科研領(lǐng)常用的三款統(tǒng)計(jì)作圖軟件,他們各有優(yōu)缺點(diǎn),經(jīng)常需要配合使用。

今天給大家介紹的是Graphpad的基本使用方法

了解Graphpad的圖表類型

下面是Graphpad的歡迎界面

從方框1處可知Graphpad Prism 6為用戶提供了6種基本統(tǒng)計(jì)圖表選擇;方框2處是對(duì)所選類型圖表的解釋說(shuō)明,點(diǎn)擊Learn more查看官方幫助文檔;方框3處可以選擇某一類型圖表下的小分類;方框4處則提供了演示數(shù)據(jù)集,方便新手入門(mén)。

graphpad_welcome.png

6種統(tǒng)計(jì)圖表類型的說(shuō)明和使用的統(tǒng)計(jì)方法介紹如下:

  1. XY:

    介紹: 即用XY坐標(biāo)系確定一個(gè)點(diǎn)的位置。當(dāng)數(shù)據(jù)有多個(gè)重復(fù)時(shí),可以計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差等,繪圖時(shí)可以插上誤差線。

    統(tǒng)計(jì)方法: 線性回歸、非線性回歸、相關(guān)分析。

  2. column:柱狀圖

    介紹: 分組指標(biāo)只有一個(gè),比如治療組與對(duì)照組。

    統(tǒng)計(jì)方法: 單樣本t檢驗(yàn)、配對(duì)t檢驗(yàn)、成組t檢驗(yàn)、單樣本秩和檢驗(yàn)、兩組獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)、多組獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)、單因素方差分析。

  3. grouped:二維分組柱狀圖

    介紹: 分組指標(biāo)有多個(gè),比如統(tǒng)計(jì)治療組與對(duì)照組在男性和女性患者的不同情況。

    統(tǒng)計(jì)方法: 兩因素方差分析、重復(fù)測(cè)量的兩樣本方差分析。

  4. contingency:列聯(lián)表

    介紹: 看起來(lái)和grouped組合圖很像,區(qū)別在于沒(méi)有誤差線,那是因?yàn)闆](méi)有重復(fù)測(cè)量值,一個(gè)柱子就是一個(gè)值。

    統(tǒng)計(jì)方法: 卡方檢驗(yàn)、Fisher精確檢驗(yàn)。

  5. survival:生存曲線圖

    統(tǒng)計(jì)方法: 單因素生存曲線比較。

  6. parts of whole:部分占總體的比例,常用餅圖表示。

分組柱狀圖作圖演示

在此選擇grouped下提供的第二個(gè)現(xiàn)成數(shù)據(jù)集進(jìn)行作圖演示。選好后直接點(diǎn)擊creat即可。

graph_grouped.png

操作主界面

上一步之后我們便進(jìn)入了graphpad操作的主界面,

control_panel.png

方框1處展示的是我們的數(shù)據(jù),每個(gè)大組表示三種不同的細(xì)胞系(wild-type cells、GPP5 cell line和GPP7 cell line);每行表示不同的處理(血清饑餓和正常培養(yǎng));每組5個(gè)平行重復(fù)。

該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在缺失值,如第一行的A:Y4。

方框2處是一個(gè)目錄樹(shù)

  1. Data Tables:點(diǎn)擊后展示分析的數(shù)據(jù)集;

  2. Info:點(diǎn)擊此處顯示數(shù)據(jù)的基本信息,并可以新增一些備注描述;

  3. Results:生物統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果展示(接下來(lái)會(huì)講到);

  4. Graphs:當(dāng)錄入數(shù)據(jù)之后,點(diǎn)擊該圖標(biāo)可初步生成一個(gè)統(tǒng)計(jì)圖,之后根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果稍加修改即可;

  5. Layouts:對(duì)多個(gè)圖表進(jìn)行排版。

選擇作圖類型

導(dǎo)入數(shù)據(jù)后,點(diǎn)擊Graphs即可出圖,如下:

Graph0.png

在這個(gè)界面中,可以根據(jù)自己的需求改變圖的類型。初學(xué)者要敢于亂點(diǎn),自己試試不同的選項(xiàng),就能知道每部分是什么功能了。(嘗試出真知

  1. Graph family:改變圖表類型,就是最開(kāi)始提到的6種;

  2. plot individual values和plot summary data:顧名思義,前者把每組實(shí)驗(yàn)5個(gè)平行的值都展示到了圖中,后者展示的是平均值。選擇合適的分組作圖方式;

  3. Interleaved bars:誤差棒,點(diǎn)擊Plot下拉框,按照不同的統(tǒng)計(jì)分析給圖加上誤差棒,一般選擇Mean with SD

統(tǒng)計(jì)分析

上面初步作出的統(tǒng)計(jì)圖并沒(méi)有展示諸如組間差異的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,那我們要怎么添加*以展示組間差異呢?

在歡迎界面有enter and plot error values already calculated elsewhere選項(xiàng),說(shuō)明可以從外部導(dǎo)入在別處做好的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,那是要去其他地方做好計(jì)算再來(lái)作圖嗎?

不需要!因?yàn)镚raphpad上便可直接做統(tǒng)計(jì)分析!!!雖然可以在別的地方先做好分析,但是并不建議這樣做,直接一個(gè)操作更便捷。

首先確定我們的分析目標(biāo):

1)評(píng)估細(xì)胞系之間的差異是否超過(guò)預(yù)期;
2)評(píng)估處理之間的差異是否超過(guò)預(yù)期的偶然性;
3)評(píng)估處理之間的差異是否與每種細(xì)胞系一致;
4)計(jì)算不同處理的細(xì)胞系之間差異的95%置信區(qū)間。

因此我們需要進(jìn)行兩因素的方差分析,點(diǎn)擊Analyze,從Grouped分析列表中選擇Two-way ANOVA,并接受對(duì)話框中的所有默認(rèn)選項(xiàng)。Graphpad人性化之處在于,會(huì)自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前分析的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),給用戶展示出最優(yōu)的默認(rèn)分析選項(xiàng)。

analyze.png

之后的具體分析便需要一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)了,初生牛犢別怕試,你會(huì)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)擊不同的選項(xiàng)時(shí),圖示也會(huì)跟著變化,十分方便用戶理解。

1)第一部分:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),最開(kāi)始提到了該組數(shù)據(jù)是非配對(duì)的,選第一;
2)第二部分:多重比較選擇,就是你想要橫著比還是豎著比或是斜著比;
3)第三部分:選擇做統(tǒng)計(jì)分析的一些參數(shù)。

analyze0.png

上面都設(shè)置好后,點(diǎn)擊OK,分析結(jié)果會(huì)展示到操作主界面,并且保存到左側(cè)目錄樹(shù)下的Results文件夾中。

analyze_results (1).png
analyze_results1 (1).png

完善改進(jìn)統(tǒng)計(jì)圖

1. 圖形編輯工具欄介紹

tools.png

1)第一部分:文檔操作模塊,跟office類似,如打開(kāi)、新建、保存、復(fù)制粘貼等;
2)第二部分:數(shù)據(jù)分析,即之前演示的對(duì)錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;
3)第三部分:圖形編輯,這部分是該軟件的精華所在。可對(duì)圖形進(jìn)行例如圖形類型、坐標(biāo)軸、誤差棒、圖形大小、顏色等編輯更改;
4)第四部分:文字編輯,可以在統(tǒng)計(jì)圖上插圖線條、添加文字等;
5)第五部分:圖形輸出,可將做好的圖導(dǎo)出、打印或輸出到word/PPT中。

2. 根據(jù)之前的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,利用文字編輯工具給統(tǒng)計(jì)圖添上組間差異的標(biāo)志

1)draw:可以插入不同形狀的線;
2)write:編輯文字,插入公式等;
3)雙擊圖形中的任一元素,可對(duì)文字、線條等進(jìn)行形狀、大小、粗細(xì)等編輯

draw.png

3. 坐標(biāo)軸調(diào)整

點(diǎn)擊Change中的第二個(gè)圖標(biāo),或者在圖中雙擊坐標(biāo)軸,調(diào)出坐標(biāo)調(diào)整工具;

坐標(biāo)軸整體設(shè)置和X軸設(shè)置,見(jiàn)圖解,一般不做太多改動(dòng);

[圖片上傳失敗...(image-3823b4-1544149793649)]
change.png

重點(diǎn)講解如何設(shè)置Y軸,做出截?cái)鄨D,這是統(tǒng)計(jì)作圖中常見(jiàn)的問(wèn)題。

之前的數(shù)據(jù)相差不大,不太適合做演示,故另外生成了一個(gè)柱狀圖。左邊柱子值太大,右邊柱子值太小,右側(cè)的柱子幾乎消失了,使圖看起來(lái)很不協(xié)調(diào)。做一個(gè)截?cái)鄨D可以很好地解決該問(wèn)題。

formatY0.png

1)點(diǎn)擊坐標(biāo)設(shè)置中的Left Y axis(一般作圖默認(rèn)只生成左邊的Y軸);
2)Gaps and Direction處選擇Two segments,即將Y軸斷裂成兩部分(根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù),還可以選擇將Y軸斷裂成3段);
3)在Segment處,對(duì)下段(Bottom)和上段(Top)的Y軸分別設(shè)置參數(shù)(Rang);
4)然后在Regularly spaced ticks下的Major ticks interval處設(shè)置Y軸數(shù)值標(biāo)簽;

length:50%,上下段的長(zhǎng)度各一半;
minimum:下段最小值0,上段最小值150;
maximum:下段最大值10,上段最大值200;
Major ticks:下段每格大小為2,上段每格大小為10。

這樣便將Y軸10-150中間部分截掉了,整個(gè)圖便顯得好看多了。

4. 顏色修改

點(diǎn)擊Change中的最后一個(gè)圖標(biāo),或者在圖中雙擊柱子,調(diào)出調(diào)整參數(shù)的工具框;

change.png

利用graphpad做統(tǒng)計(jì)圖的基本操作大概就是以上這些內(nèi)容,掌握一個(gè)工具的使用方法并不難,多試試便會(huì)了。難的是背后的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),如何對(duì)自己的數(shù)據(jù)選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析方法?當(dāng)掌握不同分析方法適用于哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后,便可以舉一反三,對(duì)不同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)做合適的分析了。

R統(tǒng)計(jì)和作圖

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