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ひできおまた
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SAS ユーザー総会アカデミア / テクノロジー & ソリューションセッション 2013 データの可視化を加速する SAS/JMP のグラフ新機能 -ODS Graphics と JMP グラフビルダー - 西本尚樹

北海道大学探索医療教育研究センター ( 北海道臨床開発機構 ) 本日の内容 ODS Graphics 基本のき ODS Graphics と SAS/GRAPH はどう違う?

地図とグラフの粋なコラボ (SAS/GRAPH の GMAP) 1 2 各プロシージャの OUTPUT ステートメント proc glm; class Block Type; model StemLength =

glm; class Block Type; model StemLength = Block Type; 結果の出力先を各プロシージャ毎に選ぶ記法がプロシージャ毎に異なる ODS とは?

1 SAS ユーザー総会アカデミア / テクノロジー & ソリューションセッション 2013 データの可視化を加速する SAS/JMP のグラフ新機能 -ODS Graphics と JMP グラフビルダー - 西本尚樹 1. 北海道大学病院高度先進医療支援センター 2. 北海道大学探索医療教育研究センター ( 北海道臨床開発機構 ) 本日の内容 ODS Graphics 基本のき ODS Graphics と SAS/GRAPH はどう違う? ODS Graphics vs SAS/GRAPH ODS Graphics と JMP で描くグラフ治験でよく見るあのグラフ ODS Graphics でどう作る? 地図とグラフの粋なコラボ (SAS/GRAPH の GMAP) 1 2 各プロシージャの OUTPUT ステートメント proc glm; class Block Type; model StemLength = Block Type; output out=new p=yhat r=resid stdr=eresid; VS ODS * OUTPUT ods output OverallANOVA=anova; proc glm; class Block Type; model StemLength = Block Type; 結果の出力先を各プロシージャ毎に選ぶ記法がプロシージャ毎に異なる ODS とは? ODS: Output Delivery System 3 4 ODS Graphics 基本のきテンプレートって? ODS Graphics って何? SAS ODS Graphics とは SAS Output Delivery System (ODS) の拡張 SAS9.3 では template-based graphics ( こちらがしばしば ODS Graphics と呼ばれる ) がデフォルトで作成されるテンプレートは Sashelp.Tmplmst に保存されている 5 6 1

GMAP, GBARLINE, GCONTOUR, G3D ODS graphics Template-based system GIF, PNG, JPEG, SVG などが使用可能プロシージャ SGPLOT, SGPANEL,

2 テンプレートが変わると SAS/GRAPH とはどう違う? ods html style=styles.journal; ods html style=journal; 7 SAS/GRAPH Device-based system GIF, PNG, JPEG, ACTIVEX, SVG などが使用可能プロシージャ GCHART, GPLOT, GMAP, GBARLINE, GCONTOUR, G3D ODS graphics Template-based system GIF, PNG, JPEG, SVG などが使用可能プロシージャ SGPLOT, SGPANEL, SGSCATTER, SGDESIGN, SGRENDER 8 SAS のソフトウェア群 ODS Graphics は Base SAS に含まれる! Base SAS SAS/ACCESS SAS/ASSIST SAS/ETS SAS/GRAPH SAS/IML SAS/STAT SAS/GRAPH を使ってみた 9 10 PROC GPLOT の bubble ステートメントデータはたったこれだけ

見た目を設定するのに必要な SAS コード Bubble plot 13 proc sgplot data=autodata; BUBBLE X= price Y= rating SIZE= share / datalabel=auto; refline 17 / axis=x; refline 5 / axis=y; xaxis min=5 max=25; yaxis min=1

3 見た目を設定するのに必要な SAS コード Bubble plot 13 proc sgplot data=autodata; BUBBLE X= price Y= rating SIZE= share / datalabel=auto; refline 17 / axis=x; refline 5 / axis=y; xaxis min=5 max=25; yaxis min=1 max=10; 14 ODS Graphics プロシージャ SGSCATTER Procedure 複数の散布図を描く SGPLOT Procedure 箱ひげ図散布図棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせなど SGPANEL Procedure 同種のグラフを複数同時に表示個別の層別因子で見たいときに使用する SGRENDER Procedure 3 次元的なグラフを作成 SGDESIGN Procedure 作成したテンプレートを使ってオリジナルのグラフを作成する SAS 9.3 で追加されたこと ODS Graphics が SAS/GRAPH から Base SAS へ移行したデフォルトの出力先が HTML になり HTMLBlue というスタイルが採用された SGPLOT と SGPANEL に新しいステートメントが追加されたデフォルトでは SAS のカレントディレクトリではなく SAS Work ライブラリに保存される新しく追加されたステートメント BUBBLE Statement HIGHLOW Statement WATERFALL Statement (SGPLOT Only, Preproduction) SGPLOT プロシージャ ODS Graphics の中でも最も基本的なプロシージャ散布図だけではなく確率楕円箱ひげ図重ね合わせプロットなど様々なグラフを描くことができる HBARPARM and VBARPARM Statements LINEPARM Statement

WaterFall Chart(Preproduction) Waterfall chart

Contamination: 汚染 Metallization: 金属被覆 19 proc

response=count / stat=mean; 散布図を描く 21 22 散布図 :

4 WaterFall Chart(Preproduction) Waterfall chart 金属酸化膜半導体の製造工程における故障の頻度のデータ Corrosion: 腐食 Contamination: 汚染 Metallization: 金属被覆 19 proc sgplot data=sashelp.failure; waterfall category=cause response=count / stat=mean; 20 SAS コード proc sgplot data=sashelp.failure; waterfall category=cause response=count / stat=mean; 散布図を描く散布図 : 性別でグループ化 SASHELP.CLASS のデータ身長体重の散布図性別によってグループ化色分け PROC SGPLOT DATA=SASHELP.CLASS; SCATTER X=height Y=weight / GROUP=sex; RUN;

class; scatter x=height y=weight / group=sex; 性別によってグループ化色分け (SAS/GRAPH) 25 26 重ね合わせプロット終値最安値最高値を重ねて表示 IBM, Intel, Microsft の株価の変動 27 28 重ね合わせプロット見た目の違い重ね合わせは plot

5 PROC GPLOT を使うと (SAS/GRAPH) SAS/GRAPH symbol1 value=circle cv=red width=5; symbol2 value=circle cv=blue width=5; proc gplot data=sashelp.class; plot weight*height=sex / haxis = 50 to 73 by 2 vaxis = 50 to 150 by 10; ODS GRAPHICS proc sgplot data=sashelp.class; scatter x=height y=weight / group=sex; 性別によってグループ化色分け (SAS/GRAPH) 重ね合わせプロット終値最安値最高値を重ねて表示 IBM, Intel, Microsft の株価の変動重ね合わせプロット見た目の違い重ね合わせは plot に使用するステートメントを複数記述する proc sgplot data=sashelp.stocks (where=(date >= "01jan2000"d and stock = "IBM")); title "Stock Trend"; series x=date y=close; series x=date y=low; series x=date y=high; symbol1 int val col symbol2 int val fon col symbol3 int val fon col proc gplot (where=(d plot clo SAS/GRAPH ODS GRAPHICS quit;

location=inside position=bottomright; 31 32 95% 予測楕円 (prediction ellipse) 2 変量正規分布のパラメータを推定し積分をして 95% の確率になる部分で楕円を描く 2

6 95% 予測楕円 (prediction ellipse) 95% 予測楕円 (prediction ellipse) Fisher のアヤメのデータ proc sgplot data=sashelp.iris; title "Iris Petal Dimensions"; scatter x=petallength y=petalwidth; ellipse x=petallength y=petalwidth; keylegend / location=inside position=bottomright; % 予測楕円 (prediction ellipse) 2 変量正規分布のパラメータを推定し積分をして 95% の確率になる部分で楕円を描く 2 変量正規分布は X 変数と Y 変数の平均標準偏差 X と Y の相関で決まる確率密度が等しいところを示す等高線である長径方向に分散が大きく短径方向に詰まった等高線になる身長から体重を予測する回帰直線と信頼区間 SASHELP.CLASSFIT

x=height lower=lowermean upper=uppermean / fillattrs=graphconfidence2 legendlabel="95% CLM" name="band2"; band x=height lower=lower upper=upper / legendlabel="95% CLI" name="band1"; keylegend

7 回帰直線と信頼区間 Overlay! proc sgplot data=sashelp.classfit; title "Fit and Confidence Band from Precomputed Data"; scatter x=height y=weight; series x=height y=predict / lineattrs=graphprediction legendlabel="predicted Fit" name="series"; band x=height lower=lowermean upper=uppermean / fillattrs=graphconfidence2 legendlabel="95% CLM" name="band2"; band x=height lower=lower upper=upper / legendlabel="95% CLI" name="band1"; keylegend "series" "band1" "band2" / location=inside position=bottomright; おさらい真の平均値に対する信頼区間,, ドットプロット proc sgplot data=sashelp.class(where=(age<16)); dot age / response=height stat=mean limitstat=stddev numstd=1; カテゴリを設定平均値 ± 標準偏差予測値に対する信頼区間 1, 1, ドットプロットドットプロットは他のステートメントと記法が少しだけ異なる proc sgplot data=sashelp.class(where=(age<16)); dot age / response=height stat=mean limitstat=stddev numstd=1; 結果変数ドットを描く統計量範囲を描く統計量 n 標準偏差 ( 標準誤差 ) 冠動脈疾患のデータ SASHELP.HEART より Framingham cohort study のデータ 5209 例

8 コレステロール値のヒストグラムコレステロール値のヒストグラム確率密度曲線を当てはめる推定された正規分布を描く平均値標準偏差を指定することも可能ノンパラメトリックのカーネル密度関数を当てはめる 43 proc sgplot data=sashelp.heart; histogram cholesterol; density cholesterol; density cholesterol / type=kernel; ヒストグラム正規分布を当てはめるカーネルを当てはめる 44 コレステロール値のヒストグラムカーネル密度関数カーネルのパラメータを変えてみると normal quadratic triangular c を設定することもできる λはカーネル密度関数のバンド幅 Qは四分位範囲 nは症例数さらに重みをNORMAL QUADRATIC TRIANGULAR から選択できる proc sgplot data=sashelp.heart; histogram cholesterol; density cholesterol; density cholesterol / type=kernel(c=2 weight=triangular); 45 c=2 c=10 c=50 46 水平方向の箱ひげ図水平方向の箱ひげ図 Hbox に結果変数 category に説明変数を指定する proc sgplot data=sashelp.heart; title "Cholesterol Distribution by Weight Class"; hbox cholesterol / category=weight_status;

棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせ臨床試験で使えるツール 49 50 棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせ vbar 説明変数 / response= 結果変数棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせ

stocks (where=(date >= "01jan2000"d and date <= "01jan2001"d and stock = "IBM")); title "Stock Volume vs.

proc sgplot data=test; where month < '01Sep2012'd; title ''; format month DDMMYYD10.

9 棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせ臨床試験で使えるツール棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせ vbar 説明変数 / response= 結果変数棒グラフと折れ線グラフの重ね合わせ臨床試験でよくみるグラフも描くことが可能 proc sgplot data=sashelp.stocks (where=(date >= "01jan2000"d and date <= "01jan2001"d and stock = "IBM")); title "Stock Volume vs. Close"; vbar date / response=volume; vline date / response=close y2axis; title; 臨床試験でよくみるグラフも描くことが可能 proc sgplot data=test; where month < '01Sep2012'd; title ''; format month DDMMYYD10.; vbar month / response=entrybymonth ; vline month / response=accumulated y2axis; vline month / response=expectation y2axis; 併用薬の齟齬を検出臨床試験のデータマネージャがやっていること一人の患者さんで併用薬が 10 種類以上薬剤の重複や併用期間のずれ誤記?

併用薬の齟齬を検出併用薬のデータ症例報告書が紙のところもあるデータが電子ならよいがチェックにはどんなツールがあればよい? 55 56 利尿剤がかぶっている!

10 併用薬の齟齬を検出併用薬のデータ症例報告書が紙のところもあるデータが電子ならよいがチェックにはどんなツールがあればよい? 利尿剤がかぶっている!? いくつかのグラフの重ね合わせ proc sgplot data=test noautolegend nocycleattrs; vector x=startdate y = seq / xorigin=enddate yorigin=seq group=category noarrowheads lineattrs=(thickness=5px pattern=solid); scatter x= startdate y = seq / group=category markerattrs=(size=8px symbol=circle); scatter x= enddate y = seq / group=category markerattrs=(size=8px symbol=circle); scatter x= startdate y = seq / markerattrs=(size=0) datalabel=drugname datalabelattrs=(size=10); 重ね合わせる株価

High low chart 高値始値終値安値株価を表すチャート 2013 年 5 月 28 日の日経新聞より 61 62 ある日の株価 High low chart 高値 (high) と安値

Y 軸にある場合観測値に基づいて別々にプロットされる 63 64 High low chart proc sgplot data=sashelp.

11 High low chart 高値始値終値安値株価を表すチャート 2013 年 5 月 28 日の日経新聞よりある日の株価 High low chart 高値 (high) と安値 (low) を持つ垂直方向水平方向の直線もしくは棒グラフを描く途中の目盛として始値 ( はじめね ) 終値 ( おわりね ) を示すただしこの図はデータを要約しない複数の観測値が同一の X 軸 Y 軸にある場合観測値に基づいて別々にプロットされる High low chart proc sgplot data=sashelp.stocks; where Date >= '01JAN2005'd and stock='ibm'; highlow x=date high=high low=low / open=open close=close; 高値安値始値終値地図とデータを組み合わせる

GMAP プロシージャ (SAS/GRAPH) 世界の人口について世界の人口 67 68 SAS コード日米欧はそれほど人口が多くない title1 "Population in Asia"; proc gmap data=sashelp.demographics map=maps.

12 GMAP プロシージャ (SAS/GRAPH) 世界の人口について世界の人口 SAS コード日米欧はそれほど人口が多くない title1 "Population in Asia"; proc gmap data=sashelp.demographics map=maps.world all; id id; block pop / blocksize=1 relzero; GMAP では観測データを格納する data の他に map オプションで地図データを選択する観測データと地図データ共通の市町村の ID が必要 SAS ヘルプにあるデータを使うと描画できるが全世界日本全国を描画することはそれほど多くない実感がわかない自分の住んでる町の地図をプロットする流れ 4 ステップ! 1. 国土地理院から地図データをダウンロード 2.Shape ファイルを SAS へ取り込む 3. 市町村名の変数名を地図データと解析データで合わせる 71 4.GMAP プロシージャで市町村の ID と結果変数を指定する 72 12

13 1. 国土地理院から地図データをダウンロード基本地図情報のダウンロード地図データをまるごとダウンロードできる!!! Excel で処理する場合は XML スキーマが必要以下の XML スキーマがないと Excel に展開できない基盤地図情報閲覧コンバートソフト描画された地図データから shape ファイル * を export Shape ファイル : 地理情報システム (GIS) で標準的に用いられるファイル形式米国の ESRI 社の GIS 標準データフォーマット形式である 13

14 Export の設定 SAS に shp ファイルを読み込む proc mapimport datafile="c: 行政区画 shp" out=hokkaido; select segment; proc print data = Hokkaido (obs = 10); 火災の発生件数のデータほんの数行で ods html file = ' Hokkaido.html'; title1 " 北海道内における火災の発生件数 "; proc gmap data=fireinhokkaido2010 map=hokkaido_subset all; id city; 地図と解析データで共通の市町村名を指定 choro count; 件数を色で表示 quit; ods html close; 地形図と比べてみると地図データ & 解析データ火災が多いのは都会山間部

15 同じ火災のデータを JMP で JMP グラフビルダー JMP グラフビルダー地図のまとめ SAS/GRAPH の GMAP プロシージャでデータを地図上に反映させたグラフが簡便に描くことが可能県単位のデータであれば SASHELP.Japan のデータを使う市区町村のデータであれば国土地理院からダウンロードして自作する残念ながら ODS Graphics では MAP をサポートしていない参考の HP Reference-SAS manual

Reference-On-line manual SAS Technical News 91

16 Reference-On-line manual SAS Technical News 参考文献 Visualizing Data. William S. Cleveland Hobart Press, 1993 Sanjay Matange, Dan Heath 参考文献 Statistical Graphics Procedures by Example: Effective Graphs Using SAS. SAS Inst Department of Statistics Purdue Univerity Sanjay Matange 93 Dan Heath 94 使った資料の割合まとめ ODS はアウトプットをひとまとめにする ODS Graphics は template-based system で ODS の拡張 ODS Graphics で散布図重ね合わせ回帰直線などが簡単に描くことができる SAS/GRAPH よりも ODS Graphics の方が記述が簡単 SAS/GRAPH で地図とデータを組み合わせてより強力な visualization へ

ODS GRAPHICS ON; ODS GRAPHICS ON; PROC TTEST DATA=SASHELP.CLASS SIDE=2 DIST=NORMAL H0=58 PLOTS(ONLY SHOWH0)=(SUMMARY); VAR HEIGHT;

Summer 2009 1 8 12 14 16 16 16 ODS GRAPHICS ON; ODS GRAPHICS ON; PROC TTEST DATA=SASHELP.CLASS SIDE=2 DIST=NORMAL H0=58 PLOTS(ONLY SHOWH0)=(SUMMARY); VAR HEIGHT; PROC SGPLOT DATA=SASHELP.PRDSALE; HBAR