手绘五星兴家国——用Stata绘制五星红旗

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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     引言       

继上一次我们绘制出“隔壁三哥”家的国旗后（详见《我几乎画出了“隔壁三哥”家的国旗》），今天正值毛爷爷诞辰128周年，让我们来一起用Stata绘制一面五星红旗，再看看这面被革命先烈们热血染红的旗帜！

我们知道，五星红旗由一个红色矩形作为背景，左上角四个小五角星围绕着一个大五角星，颜色都是黄色。这里我们需要先计算出五角星的中心坐标，然后勾勒出五角星的轮廓，最后涂上颜色即可。

一、坐标

确定国旗的大小和长宽比01

国旗的长宽比为3:2，所以我们设置国旗长为30个单位，宽为20个单位；程序如下：

clear
set obs 100
input x y z
-15  10  1
 15  10  1
 15 -10  1
-15 -10  1
-15  10  1
end
twoway area y x if z==1, color(red)

这样我们就定义了一个长为30，宽为20的红色矩形，共有4个顶点，但要使其成为一个封闭图形，则需要5个点。第5个点和第1个点的坐标要完全一致，因此我们定义了五个坐标。twoway area可用于绘制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。之前的推文中也有介绍过。

五角星中心坐标02

根据坐标图观察，大五角星的中心坐标为(-10,5)，其余小星的中心坐标为(-5, 8)，(-3, 6)，(-3, 3)，(-5, 1)。

在定义了五角星的中心坐标后，就可以计算五角星的五个顶点坐标了。比如大五角星（中心点( -10 , 5 ), 半径为 3 ）。我们通过下边的程序来计算五角星顶点的坐标并画出一个黄色的五角星：

forvalues i = 1/6{
    local theta = 2 * (`i' - 1) * 2 * _pi / 5
    local k = `i' + 6
    replace x = 3*sin(`theta') - 10 in `k'
    replace y = 3*cos(`theta') + 5  in `k'
}
replace z = 2 in 6/12
tw area y x if z==2, color(yellow)

在上述程序中，我们先生成5个等分的角，然后用 cos(theta) 和 sin(theta) 来计算出 x , y ，因为半径为 3，所以又乘以3 ，再加上中心点坐标即可。

这里大家会发现在生成角度的时候我们乘上了2 ，这是因为绘制一个五角星时，如果我们把点挨个连接，将会得到一个五边形而不是五角星，而我们将五个点通过隔一个点连接而成时，就会得到一个五角星。下边的程序分别绘制出了五边形和五角星：

clear
set obs 6
gen theta = 1*(_n-1)*(2*_pi)/5
gen x = sin(theta)
gen y = cos(theta)
tw area y x ,xsize(1) ysize(1) color(red) nodropbase

clear
set obs 6
gen theta = 2*(_n-1)*(2*_pi)/5  //注意这里与上边的程序不同
gen x = sin(theta)
gen y = cos(theta)
tw area y x ,xsize(1) ysize(1) color(red) nodropbase

在上述的程序中，twoway area中的nodropbase选项指定封闭区域不是以(#)或以(0)为底的区域，而是由(y_1,x_1)和(y_N,x_N)组成的直线，其中(y_1,x_1)是第一个观测值中的y和x值，(y_N,x_N)是最后一个观测值中的y和x。

到此，我们就画出来了我们所要的大五角星，其他四个小五角星的画法也是类似的。

旋转小五角星03

因为四颗小五角星都要有一个角朝向大五角星的中心，我们必须将小五角星进行旋转。简单来说就是先计算大五角星中心坐标和小五角星中心坐标之间的角度，然后在生成小五角星各顶点坐标时减去这个角度即可。

以第四颗小五角星为例，其中心坐标为(-5, 1),大五角星中心坐标为(-10, 5)，因此需要将小五角星旋转 arctan( [ -5 - ( -10 ) ] )/( 5 - 1 ) ) , 即arctan(5/4)。在生成theta时要减去这个角度。下边是对应的程序：

forvalues i = 1/6{
    local theta = 2 * (`i' - 1) * 2 * _pi / 5 - atan(5/4)
    local k = `i' + 34
    replace x = sin(`theta') - 5 in `k'
    replace y = cos(`theta') + 1  in `k'
}
replace z = 6 in 34/40
tw (area y x if z==2, color(yellow)) ///
   (area y x if z==6, color(yellow)),legend(off)

二、绘制国旗

我们使用twoway area命令来对已经计算好的坐标图”上色“。

#delimit ;
    twoway (area y x if z==1, color(red))
           (area y x if z==2, color(yellow))
           (area y x if z==3, color(yellow))
           (area y x if z==4, color(yellow))
           (area y x if z==5, color(yellow))
           (area y x if z==6, color(yellow)), 
            xlabel(none) ylabel(none)   // 不显示轴标签
            xtitle("") ytitle("")       // 不显示轴名称
            legend(off) scheme(s1color) // 关闭图例
    ;
#delimit cr

在以上的程序中，我们只计算了一个小五角星的坐标，按照上边的程序进行操作的话，画出来的是一个大五角星和一个小五角星。大家只需将此篇推文转发至朋友圈，并截图发送至公众号后台，就可以获得画五星红旗的完整程序。快来一起用Stata画五星红旗吧~

在一片象征革命的红色中，中国共产党在红地中带来光明。四颗小五角星围绕着大五角星代表着广大人民紧密地团结在党的光辉下。最后我们以这面红旗遥祝毛爷爷“生日快乐”！

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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