很多导师写论文不管是综述还是研究性论文都喜欢展示“流程图”，基本的流程图展示的是思路的变化，但是如果要展示“数据的流动”，就该用到桑基图了。
桑基图常常用于展示数据的流向和分布情况，广泛应用于能源流动、资金流向和供应链分析等领域。往往可以给人一种“高屋建瓴”之感。因此，桑基图本身是一个很简单的图表，却往往出现在很多权威杂志之上。我相信也有很多同学跟我一样对桑基图很感兴趣，今天我们的更新将从基础入门版，然后提供完整的R代码来创建高度美学优化的桑基图。
1. 桑基图简介
桑基图通过节点（nodes）和流（links）构成：
节点（nodes）： 代表数据中的主要类别或变量。
流（links）： 连接不同节点的线条，表示数据流动的方向与强度。
我们将使用以下 R 包来实现和优化桑基图：
- networkD3：简单易用，支持交互式桑基图。
- ggalluvial：高度自定义和美学优化，适合静态桑基图。
2. 基础版
# 加载必要的包
library(ggplot2)
library(ggalluvial)
# 数据准备
data <- data.frame(
source = c("A", "A", "B", "B", "C"),
target = c("X", "Y", "X", "Z", "Z"),
value = c(10, 20, 30, 40, 50)
)
# 简单的桑基图
ggplot(data, aes(y = value, axis1 = source, axis2 = target)) +
geom_alluvium(aes(fill = source), width = 1/12) +
geom_stratum(width = 1/8, fill = "grey") +
geom_text(stat = "stratum", aes(label = after_stat(stratum))) +
theme_minimal()
3. 审美提升版
# 加载必要包
library(ggplot2)
library(ggalluvial)
library(viridis)
# 数据准备
data <- data.frame(
source = c("Energy Source", "Energy Source", "Energy Source",
"Coal", "Solar", "Natural Gas"),
target = c("Coal", "Solar", "Natural Gas",
"Electricity", "Electricity", "Electricity"),
value = c(100, 50, 70, 60, 30, 20)
)
# 优化后的桑基图
ggplot(data, aes(y = value, axis1 = source, axis2 = target)) +
# 流的绘制，透明度和曲线优化
geom_alluvium(aes(fill = source), curve_type = "sigmoid", width = 1/15, alpha = 0.85) +
# 节点设计，调整颜色、边框和宽度
geom_stratum(width = 1/10, fill = "grey30", color = "white") +
# 标签设计，位置和字体大小优化
geom_text(stat = "stratum", aes(label = after_stat(stratum)),
color = "white", size = 3, family = "Arial") +
# 调色板优化
scale_fill_viridis_d(option = "C", direction = -1) +
# 标题与图例调整
labs(title = "Energy Flow Analysis",
subtitle = "A High-Quality Sankey Diagram",
caption = "Data Source: Example Dataset") +
theme_minimal() +
theme(
# 标题和副标题居中对齐
plot.title = element_text(size = 18, face = "bold", hjust = 0.5),
plot.subtitle = element_text(size = 14, hjust = 0.5),
# 图例优化
legend.position = "bottom",
legend.title = element_blank(),
legend.text = element_text(size = 10),
legend.key.size = unit(0.4, "cm"),
# 坐标轴去除
axis.text = element_blank(),
axis.title = element_blank(),
# 网格线隐藏
panel.grid = element_blank()
)
