第4讲：现代报告工具

Quarto与可重复性研究

本讲概述

本讲将介绍现代科学研究中的可重复性工具：

Quarto简介与优势
Quarto vs R Markdown
多语言支持
可重复性研究最佳实践

预计时长：45分钟理论 + 15分钟演示

1. Quarto简介

1.1 什么是Quarto？

Quarto是Posit（原RStudio）开发的下一代科学出版系统。

1.2 与R Markdown的关系

R Markdown (2012) → Quarto (2022)
     ↓                    ↓
  仅支持R           多语言支持
  单一引擎          统一平台

1.3 核心优势

特性	说明
多语言	R、Python、Julia、Observable
多格式	文档、演示、网站、书籍、仪表板
现代化	响应式设计，美观默认样式
一致性	统一语法，降低学习成本

2. Quarto基础

2.1 安装

# 官网下载安装包
https://quarto.org/docs/get-started/

# 命令行检查
quarto --version

2.2 文档结构

---
title: "Quarto文档"
format: html
---

## 简介

这是正文。


::: {.cell}

:::



::: {.cell}

:::

2.3 代码块选项

R Markdown风格：

```{r}
#| echo: false
#| fig-width: 8
plot(cars)
```

Quarto风格（推荐）：

```{r}
#| echo: false
#| fig-width: 8
plot(cars)
```

3. 多语言示例

3.1 Python + R

---
title: "多语言分析"
format: html
---

## Python数据处理

```{python}
import pandas as pd
import numpy as np

data = pd.DataFrame({
    'x': np.random.randn(100),
    'y': np.random.randn(100)
})
data.head()
```

## R可视化

```{r}
library(ggplot2)
library(reticulate)

# 使用Python数据
py_data <- py$data

ggplot(py_data, aes(x = x, y = y)) +
  geom_point() +
  theme_minimal()
```

4. 文档类型

4.1 HTML文档

---
title: "分析报告"
format:
  html:
    toc: true
    code-fold: true
    code-tools: true
    theme: cosmo
---

4.2 演示幻灯片

---
title: "研究汇报"
format: revealjs
---

4.3 PDF文档

---
title: "学术论文"
format:
  pdf:
    documentclass: article
    papersize: a4
---

4.4 网站

---
project:
  type: website

website:
  title: "项目网站"
  navbar:
    left:
      - href: index.qmd
        text: 首页
---

4.5 书籍

---
project:
  type: book

book:
  title: "教材"
  chapters:
    - index.qmd
    - intro.qmd
    - chapter1.qmd
---

5. 可重复性研究

5.1 为什么重要？

“可重复性是科学方法的基石” —— 《Nature》

5.2 最佳实践

实践	工具
版本控制	Git/GitHub
环境管理	renv/conda
文档记录	R Markdown/Quarto
数据管理	数据仓库/DOI
自动化	Makefile/GitHub Actions

5.3 renv环境管理

5.4 项目结构

project/
├── data/               # 原始数据（只读）
├── analysis/           # 分析脚本
├── output/             # 结果输出
├── figures/            # 图表
├── renv/               # 环境锁定
├── report.qmd          # 主报告
├── README.md           # 项目说明
└── renv.lock           # 依赖锁定

6. 从R Markdown迁移

6.1 自动转换

quarto convert report.Rmd

6.2 主要变化

R Markdown	Quarto
`knitr::kable()`	自动美化表格
`fig.width=8`	`fig-width: 8`
`echo=FALSE`	`echo: false`
需额外包引用	原生交叉引用

关键要点

概念	要点
Quarto	统一的多语言科学出版平台
多格式	文档/幻灯片/网站/书籍/仪表板
可重复性	环境管理 + 版本控制 + 自动化
迁移	语法相似，增量学习

课堂演示

创建Quarto文档
运行Python和R代码
生成多种格式输出
初始化renv环境

课后作业

将一份R Markdown转换为Quarto
尝试在Quarto中运行Python代码
使用renv管理项目依赖

课程总结：R + tidyverse + R Markdown/Quarto = 完整的可重复性研究工具链

--- title: "第4讲：现代报告工具" subtitle: "Quarto与可重复性研究" execute: echo: false eval: false --- ## 本讲概述本讲将介绍现代科学研究中的可重复性工具： - Quarto简介与优势 - Quarto vs R Markdown - 多语言支持 - 可重复性研究最佳实践 **预计时长**：45分钟理论 + 15分钟演示 --- ## 1. Quarto简介 ### 1.1 什么是Quarto？ Quarto是Posit（原RStudio）开发的**下一代科学出版系统**。 ### 1.2 与R Markdown的关系 ``` R Markdown (2012) → Quarto (2022) ↓ ↓ 仅支持R 多语言支持单一引擎统一平台 ``` ### 1.3 核心优势 | 特性 | 说明 | |------|------| | **多语言** | R、Python、Julia、Observable | | **多格式** | 文档、演示、网站、书籍、仪表板 | | **现代化** | 响应式设计，美观默认样式 | | **一致性** | 统一语法，降低学习成本 | --- ## 2. Quarto基础 ### 2.1 安装 ```bash # 官网下载安装包 https://quarto.org/docs/get-started/ # 命令行检查 quarto --version ``` ### 2.2 文档结构 ```markdown --- title: "Quarto文档" format: html --- ## 简介这是正文。 ```{python} # Python代码 import pandas as pd df = pd.DataFrame({'x': [1, 2, 3]}) df ``` ```{r} # R代码 library(dplyr) mtcars |> head() ``` ``` ### 2.3 代码块选项 **R Markdown风格**： ````markdown ```{r} #| echo: false #| fig-width: 8 plot(cars) ``` ```` **Quarto风格**（推荐）： ````markdown ```{r} #| echo: false #| fig-width: 8 plot(cars) ``` ```` --- ## 3. 多语言示例 ### 3.1 Python + R ````markdown --- title: "多语言分析" format: html --- ## Python数据处理 ```{python} import pandas as pd import numpy as np data = pd.DataFrame({ 'x': np.random.randn(100), 'y': np.random.randn(100) }) data.head() ``` ## R可视化 ```{r} library(ggplot2) library(reticulate) # 使用Python数据 py_data <- py$data ggplot(py_data, aes(x = x, y = y)) + geom_point() + theme_minimal() ``` ```` --- ## 4. 文档类型 ### 4.1 HTML文档 ```yaml --- title: "分析报告" format: html: toc: true code-fold: true code-tools: true theme: cosmo --- ``` ### 4.2 演示幻灯片 ```yaml --- title: "研究汇报" format: revealjs --- ``` ### 4.3 PDF文档 ```yaml --- title: "学术论文" format: pdf: documentclass: article papersize: a4 --- ``` ### 4.4 网站 ```yaml --- project: type: website website: title: "项目网站" navbar: left: - href: index.qmd text: 首页 --- ``` ### 4.5 书籍 ```yaml --- project: type: book book: title: "教材" chapters: - index.qmd - intro.qmd - chapter1.qmd --- ``` --- ## 5. 可重复性研究 ### 5.1 为什么重要？ > "可重复性是科学方法的基石" —— 《Nature》 ### 5.2 最佳实践 | 实践 | 工具 | |------|------| | 版本控制 | Git/GitHub | | 环境管理 | renv/conda | | 文档记录 | R Markdown/Quarto | | 数据管理 | 数据仓库/DOI | | 自动化 | Makefile/GitHub Actions | ### 5.3 renv环境管理 ```{r} #| eval: false install.packages("renv") # 初始化项目环境 renv::init() # 安装包（自动记录） install.packages("dplyr") # 保存状态 renv::snapshot() # 恢复环境 renv::restore() ``` ### 5.4 项目结构 ``` project/ ├── data/ # 原始数据（只读） ├── analysis/ # 分析脚本 ├── output/ # 结果输出 ├── figures/ # 图表 ├── renv/ # 环境锁定 ├── report.qmd # 主报告 ├── README.md # 项目说明 └── renv.lock # 依赖锁定 ``` --- ## 6. 从R Markdown迁移 ### 6.1 自动转换 ```bash quarto convert report.Rmd ``` ### 6.2 主要变化 | R Markdown | Quarto | |------------|--------| | `knitr::kable()` | 自动美化表格 | | `fig.width=8` | `fig-width: 8` | | `echo=FALSE` | `echo: false` | | 需额外包引用 | 原生交叉引用 | --- ## 关键要点 | 概念 | 要点 | |------|------| | Quarto | 统一的多语言科学出版平台 | | 多格式 | 文档/幻灯片/网站/书籍/仪表板 | | 可重复性 | 环境管理 + 版本控制 + 自动化 | | 迁移 | 语法相似，增量学习 | --- ## 课堂演示 1. 创建Quarto文档 2. 运行Python和R代码 3. 生成多种格式输出 4. 初始化renv环境 --- ## 课后作业 1. 将一份R Markdown转换为Quarto 2. 尝试在Quarto中运行Python代码 3. 使用renv管理项目依赖 --- **课程总结**：R + tidyverse + R Markdown/Quarto = 完整的可重复性研究工具链