Come aggiungere barre di errore ai grafici in python

Spesso potresti voler aggiungere barre di errore ai grafici in Python per catturare l’incertezza attorno alle misurazioni o ai valori calcolati. Fortunatamente, questo è facile da fare utilizzando la libreria matplotlib.

Questo tutorial spiega come aggiungere barre di errore ai grafici a barre e ai grafici a linee in Python.

Barre di errore nei grafici a barre

Supponiamo di avere il seguente set di dati di 10 valori in Python:

 import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#define dataset
data = [4, 6, 6, 8, 9, 14, 16, 16, 17, 20]

Per creare un grafico a barre con barre di errore per questo set di dati, possiamo impostare la larghezza delle barre di errore come errore standard , che viene calcolato a

Errore standard = s / √n

Oro:

• s: deviazione standard campionaria
• n: dimensione del campione

Il codice seguente mostra come calcolare l’errore standard per questo esempio:

 #calculate standard error
std_error = np.std(data, ddof=1) / np.sqrt(len(data))

#view standard error
std_error

1.78

Infine, possiamo creare il grafico a barre utilizzando barre di errore che hanno una larghezza pari all’errore standard:

 #define chart 
fig, ax = plt.subplots()

#create chart
ax.bar(x=np.arange(len(data)), #x-coordinates of bars
       height=data, #height of bars
       yerr=std_error, #error bar width
       capsize=4) #length of error bar caps 

L’errore standard si è rivelato essere 1,78 . Questa è la larghezza della barra di errore che si estende in entrambe le direzioni dalle stime puntuali sul grafico. Ad esempio, il valore della prima barra nel grafico è 4, quindi ha una barra di errore che si estende da:

• Estremità inferiore: 4 – 178 = 2,22
• Estremità superiore: 4 + 1,78 = 5,78

Ogni barra di errore nel grafico ha la stessa larghezza.

Barre di errore nei grafici a linee

Il codice seguente mostra come creare un grafico a linee con barre di errore per lo stesso set di dati:

 import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#define data
data = [4, 6, 6, 8, 9, 14, 16, 16, 17, 20]

#define x and y coordinates
x = np.arange(len(data))
y = data

#create line chart with error bars
fig, ax = plt.subplots()

ax.errorbar(x, y,
            yerr=std_error,
            capsize=4) 

Nota che l’argomento yerr dice a Python di creare barre di errore verticali. Potremmo invece utilizzare barre verticali orizzontali utilizzando l’argomento xerr :

 #create line chart with horizontal error bars
fig, ax = plt.subplots()

ax.errorbar(x, y,
            xerr =std_error,
            capsize=4) 

Puoi trovare altri tutorial su Python qui .