数据呈现 | R绘图：三维动图，分省透视三大产业经济格局

三维透视图，是在两维平面上利用线和面趋向会合的错觉原理来刻画关联数据集的艺术表现形式。

相交于二维平面图，三维视图具有很强的立体效果，图形所表达的内部结构更容易被大家直观理解。正因为如此，三维视图，渐渐融入到经济领域，人们开始关注对数据进行多视角展示上来，但涉及到对数据分析、计算时，大多时候使用二维图可能更好。

经济数据

本期，我们利用2017年全国31个省的三大产业经济数据，来展示不同地区在第一产业、第二产业和第三产业的分布比重。下表是我们从国家统计局收集到的数据集。

表1  2017年全国31个省的三大产业经济数据

Pname	gdp_p	ind1	ind2	ind3	area
北京	128994	0.4	19	80.6	东部
天津	118944	0.9	40.9	58.2	东部
河北	45387	9.2	46.6	44.2	东部
山西	42060	4.6	43.7	51.7	中部
内蒙古	63764	10.2	39.8	50	西部
辽宁	53527	8.1	39.3	52.6	东部
吉林	54838	7.3	46.8	45.8	中部
黑龙江	41916	18.6	25.5	55.8	中部
上海	126634	0.4	30.5	69.2	东部
江苏	107150	4.7	45	50.3	东部
浙江	92057	3.7	42.9	53.3	东部
安徽	43401	9.6	47.5	42.9	中部
福建	82677	6.9	47.7	45.4	东部
江西	43424	9.2	48.1	42.7	中部
山东	72807	6.7	45.4	48	东部
河南	46674	9.3	47.4	43.3	中部
湖北	60199	9.9	43.5	46.5	中部
湖南	49558	8.8	41.7	49.4	中部
广东	80932	4	42.4	53.6	东部
广西	38102	15.5	40.2	44.2	西部
海南	48430	21.6	22.3	56.1	东部
重庆	63442	6.6	44.2	49.2	西部
四川	44651	11.5	38.7	49.7	西部
贵州	37956	15	40.1	44.9	西部
云南	34221	14.3	37.9	47.8	西部
西藏	39267	9.4	39.2	51.5	西部
陕西	57266	8	49.7	42.4	西部
甘肃	28497	11.5	34.3	54.1	西部
青海	44047	9.1	44.3	46.6	西部
宁夏	50765	7.3	45.9	46.8	西部
新疆	44941	14.3	39.8	45.9	西部

注：Pname是省份名称，gdp_p是人均GDP，ind1~ind3是三大产业各自占比，area划分东中西部地区

绘图代码

基于全国三大产业经济数据，下面我们主要利用R中rgl包，进行交互式绘制3D图。需要说明的是，绘图过程中传入的三个向量ind1~ind3，分别用X、Y和Z轴的坐标表示。

制图代码如下：

## 加载包
library(openxlsx)
library(rgl)
library(magick)

## 读取数据
Data_3D<-read.xlsx('GDP_IND_2017.xlsx',1)

## 设置颜色变量
colors <- c("#56B4E9", "#E69F00", "#CC79A7") #西部-蓝色，中部-黄色，东部-红色

Data_3D$area <- colors[ as.numeric( as.factor(Data_3D$area) ) ]

## 绘制3D图
plot3d( Data_3D[,3], Data_3D[,4], Data_3D[,5], 
       col = Data_3D$area,
       type = "s", 
       size = Data_3D$gdp_p , #人均GDP做权重
       xlab = 'Fisrt',ylab = 'Second',zlab = 'Third', #第一产业、第二产业和第三产业标签
       alpha=0.55)
## 展示动图效果
play3d( spin3d( axis = c(0, 0, 1), rpm = 20), duration = 10 )

## 保存3D动图
 movie3d(
         movie="3dAnimatedScatterplot", 
         spin3d( axis = c(0, 0, 1), rpm = 7),
         duration = 10, 
         dir = "C:/Users/Desktop", ## 图形保存桌面
         type = "gif", ## 保存gif格式
         clean = TRUE
         )

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图形展示

运行上述代码，我国三大产业经济状况的三维透视效果就非常直观了。展示细节如下：

从图中，我们可以总结出这样几点经济结论：

1）从散点分布看，我国产业结构比例不同，经济地区的发展水平也不同（东部-红色，中部-黄色，西部-蓝色）；

2）目前，我国绝大多数省份，产业结构比重是第三产业（Third）>第二产业(Second)>第一产业(First)，说明经济结构的转型；

3）经济越发达的地区，第三产业所占比重较高。比如，东部地区第三产业优势明显，占比较大，特别是北京和上海两个大都市。

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作者：简华（何年华）审阅：杨奇明编辑：青酱

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