我几乎画出了“隔壁三哥”家的国旗

本文作者：邱   沣，河南大学经济学院

本文编辑：温和铭

技术总编：李婷婷

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导读
作为数据分析结果的一种展示，图形一直是Stata的强项，尤其是随着软件和命令包的更新，Stata作图能力逐步增强，输出图形的外观和选择也得以大大改进。但平常我们所看到的图形都是描述性统计一类的直方图、饼图、散点图等等。很少有人知道Stata还能画出很多有趣的图形，比如国旗！

话不多说，我们先看图：

紧接着是我们使用 Stata 绘制的三哥国旗：

这样来看，还是非常神似的。

接下来我们就来看如何一步一步画出类似隔壁邻居家的国旗：

一、计算坐标

在这里，国旗的绘制过程需要注意两点：

• 一是国旗的比例和尺寸。国旗的长宽比为3:2，在这里我们设置国旗的长为45个单位，宽为30个单位；
• 二是国旗中间的车轮坐标。中心是（0，0），半径为4。
  首先我们绘制一个坐标轴。

#delimit ;
twoway (pcarrowi -15 0 15 0  (8)  "Y" 
             0 -22.5 0 22.5  (11) "X", 
             headlabel lcolor(black)) // 绘制坐标轴 
       ,xsize(15) ysize(10) // 设置图形尺寸 
           xscale(off) yscale(off) // 不显坐标轴刻度 
xlabel(-22.5(1)22.5, grid) ylabel(-15(1)15, grid ang(0)) // 设置坐标轴标签且带上网格
xtitle("") ytitle("") // 不显示轴名称 
legend(off) // 关闭图例
    ;
#delimit cr

接下来我们可以借助这个坐标图，来精准定位各个坐标点。其中#delimit ;为定义 ; 为换行分隔符，pcarrowi 命令用来绘制单向的箭头，后面跟着的是箭头的起点和终点的坐标，headlabel 指的是箭头标注在箭头的头部，而不是尾部。

基于坐标图，我们开始计算各个要素的坐标。

clear
set obs 24
gen l = .
gen h = .
gen _ID = .

**背景坐标
replace l = -22.5 in 1
replace h =  15 in 1
replace l =  22.5 in 2
replace h =  15 in 2
replace l =  22.5 in 3
replace h =  5 in 3
replace l = -22.5 in 4
replace h =  5 in 4
replace l = -22.5 in 5
replace h =  15 in 5
replace _ID = 1 in 1/5

replace l = -22.5 in 6
replace h =  5 in 6
replace l =  22.5 in 7
replace h =  5 in 7
replace l =  22.5 in 8
replace h =  -5 in 8
replace l = -22.5 in 9
replace h =  -5 in 9
replace l = -22.5 in 10
replace h =  5 in 10
replace _ID = 2 in 6/10

replace l = -22.5 in 11
replace h =  -5 in 11
replace l =  22.5 in 12
replace h =  -5 in 12
replace l =  22.5 in 13
replace h =  -15 in 13
replace l = -22.5 in 14
replace h =  -15 in 14
replace l = -22.5 in 15
replace h =  -5 in 15
replace _ID = 3 in 11/15

**车轮坐标
gen theta = 2*_pi*_n/24
gen x = 4*cos(theta)
gen y = 4*sin(theta)
gen x0 =0
gen y0 =0
gen x1 = x[_n-1]
gen y1 = y[_n-1]
replace x1 = x[24] if _n==1
replace y1 = y[24] if _n==1

第2~5行，我们先设置观察值个数为24，然后生成变量l、h表示上述元素的坐标，_ID用来表示不同的元素，便于后续生成三种不同颜色的区域。

然后便是计算橙色背景的坐标。背景是一个矩形，共有4个顶点，要使其成为一个封闭图形，则需要5个点。第5个点和第1个点坐标要完全一致。我们将这个区域定义为1，方便后续上色。

随后的操作和上面类似，我们分别定义了白色和绿色背景的坐标，并分别将区域命名为2和3。

车轮的坐标就比较难计算了，首先我们先确定这个车轮有24个轮轴，借此生成24个等分的角，然后用cos(theta) 和sin(theta) 计算出x、y，因为半径为4，所以又乘以4，最后再生成原点坐标 、 和的滞后一期的坐标 、，我们将（）和（, ）连接起来，便形成了一个完整的车轮。而轮轴则是将（, ）和（）连接起来即可绘制出来。

二、绘制国旗

下面我们将使用twoway area 和 pcarrow绘制国旗。

twoway area 是带有区域阴影的双向线图，简单来说就是可以在两条线段之间的区域涂上颜色。

pcarrow绘制带有箭头的成对坐标图，它可以为数据集中的每个观察值绘制箭头。箭头从坐标(y1var,x1var)开始，在坐标(y2var,x2var)结束，并在结束坐标绘制一个箭头。用法类似于我们之间推文中介绍过的pcarrowi，只不过前者是对变量使用，后者针对于一个个的具体坐标值，比如 twoway pcarrow y1 x1 y2 x2 和 twoway pcarrowi 2  1  3  2  (6) "爬虫俱乐部"

pcarrow使用规范如下：

Directional arrows
twoway pcarrow  y1var x1var y2var x2var [if] [in] [, options]

其中 y1var x1var y2var x2var 分别是数据中定义的变量，当作箭头的起点和终点的坐标，之后可以添加的选项具体可见《如何用Stata绘制带指向性箭头标注的图像》这篇推文。

了解了这些命令以后，我们先来绘制三哥家国旗的背景。

#delimit ;
twoway (area h l if _ID==1, color(orange))
(area h l if _ID==2, color(white)) 
(area h l if _ID==3, color(green)) ,
aspect(1) legend(off) plotregion(margin(vlarge)) xtitle("") ytitle("") 
  ;
#delimit cr
*设置区域为1的涂成橙色，区域为2的涂成白色，区域为3的涂成绿色

其中aspect(1) 为设置绘图区域纵横比，plotregion为设置绘图边缘大小。

接下来我们根据前文程序中计算出来的车轮坐标来画车轮：

twoway (pcarrow y0 x0 y x ,mcolor("0  47  167") lc("0  47  167") lw(medthick)mlwidth (medthick) barbsize (vhuge) mangle (80)) ///
       (pcarrow y x y1 x1,mcolor("0  47  167") lc("0  47  167") lw(thick)mlwidth (thin) barbsize (small) mangle (0)),aspect(1)  plotregion(margin(vlarge))  xsize(22.5) ysize(15) legend(off)  xtitle("") ytitle("")

坐标的生成前面已经介绍过了，其中 mcolor() 设置箭头的颜色和不透明度，包含内外，lc(lcolor) 设置箭柱的颜色和不透明度，"0  47  167" 为颜色的RGB值，mlwidth和lw(lwidth) 设置箭头和箭柱的粗细，barbsize设置箭头填充部分的大小，mangle() 设置箭头的角度（箭头内角的大小）。

这里我们为了让车轮更接近原图，我们让箭头变小，变平（角度变大即可），但轮廓线都变粗，根据需要再设置箭头填充部分的大小，内部的大，外围的小。

最后我们将两个图形画在一起：

#delimit ;
twoway (area h l if _ID==1, color(orange))
(area h l if _ID==2, color(white)) 
(area h l if _ID==3, color(green))
(pcarrow y0 x0 y x ,mcolor("0  47  167") lc("0  47  167") lw(medthick)mlwidth (medthick) barbsize (vhuge) mangle (80)) 
(pcarrow y x y1 x1,mcolor("0  47  167") lc("0  47  167") lw(medthick)mlwidth (thin) barbsize (small) mangle (0)),aspect(1)  plotregion(margin(vlarge))  xsize(22.5) ysize(15) legend(off)  xtitle("") ytitle("") 
  ;
#delimit cr

由此我们看到了Stata绘图功能的强大和完备，不仅有着完善的基础功能，对于各种“异想天开”的要求也都能很好地满足，当然这里只是简单还原了一下隔壁邻居家的国旗，Stata还有更多更有趣的绘图方法和命令等着我们去挖掘。欢迎大家和我们一起学习和补充。

END

最后，我们为大家揭秘雪球网(https://xueqiu.com/)最新所展示的沪深证券和港股关注人数增长Top10。

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