平滑线、分组与线型

geom_smooth() 根据数据拟合趋势线。画一条还是多条线，首先由分组决定；颜色和线型则决定这些组是否能在视觉上区分。

一条全局趋势线

没有分组映射时，所有观测共同拟合一条线：

library(ggplot2)

ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth()

默认会同时显示拟合线与置信带。探索数据时可以保留置信带；只想突出趋势线时设置 se = FALSE。

group 可以让各类别分别拟合，但不会自动为线条设置不同颜色：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(aes(group = drv))

这里每个 drv 类别都有一条趋势线，但所有线使用同一种默认外观。这适合分组本身有意义、却不希望建立颜色图例的特殊场景；多数组别比较中，可辨识度并不好。

将离散变量映射给 color 时，ggplot2 会据此分组，并用颜色区分趋势线：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, color = drv)) +
  geom_point() +
  geom_smooth()

如果图中已经直接标注类别，或图例确实多余，可以只在指定图层隐藏：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_smooth(aes(color = drv), show.legend = FALSE)

隐藏图例不会取消分组或颜色映射，只改变图例显示。

shape 只对点等具有形状的几何对象生效。把它映射给 geom_smooth() 不会让线条出现不同点形：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, shape = drv)) +
  geom_smooth()

区分线条应使用 linetype：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, linetype = drv)) +
  geom_smooth(se = FALSE)

点与趋势线可以分别使用适合自身几何结构的属性：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, color = drv)) +
  geom_point(aes(shape = drv)) +
  geom_smooth(aes(linetype = drv), se = FALSE)

颜色同时建立共同分组，点使用形状，线使用线型。这种冗余编码在黑白打印或色觉差异场景中更稳健，但类别过多时会让图例变得拥挤。

写在 ggplot() 中的映射会被后续图层继承：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, color = drv)) +
  geom_point() +
  geom_smooth()

如果只希望平滑线分组，而散点保持统一颜色，就把映射放进该图层：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy)) +
  geom_point(color = "grey60") +
  geom_smooth(aes(color = drv), se = FALSE)

反过来，如果散点按组着色但只需要一条总趋势线，可以在平滑层中明确覆盖分组：

ggplot(mpg, aes(displ, hwy, color = drv)) +
  geom_point() +
  geom_smooth(
    aes(group = 1),
    color = "black",
    se = FALSE
  )

设计多图层时，应逐层问：它使用哪些数据、继承哪些映射、需要怎样分组、哪些属性固定。这样比反复试参数更容易预测结果。