Python에서 차트에 오류 막대를 추가하는 방법

종종 측정값이나 계산된 값에 대한 불확실성을 포착하기 위해 Python의 그래프에 오류 막대를 추가할 수 있습니다. 다행히 matplotlib 라이브러리를 사용하면 이 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

이 튜토리얼에서는 Python에서 막대 차트와 선 차트에 오류 막대를 추가하는 방법을 설명합니다.

막대 차트의 오류 막대

Python에 다음과 같은 10개 값의 데이터 세트가 있다고 가정합니다.

 import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

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

이 데이터 세트에 대한 오류 막대가 있는 막대 차트를 생성하려면 오류 막대의 너비를 표준 오류 로 설정하면 됩니다.

표준 오차 = s / √n

금:

• s: 표본 표준편차
• n: 표본 크기

다음 코드는 이 예제의 표준 오류를 계산하는 방법을 보여줍니다.

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

#view standard error
std_error

1.78

마지막으로 표준 오차와 동일한 너비를 갖는 오차 막대를 사용하여 막대 차트를 만들 수 있습니다.

 #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 

표준오차는 1.78 로 나타났다. 이는 그래프의 점 추정치에서 어느 방향으로든 확장되는 오차 막대의 너비입니다. 예를 들어 차트의 첫 번째 막대 값은 4이므로 다음에서 확장되는 오류 막대가 있습니다.

• 하단: 4 – 178 = 2.22
• 상단: 4 + 1.78 = 5.78

차트의 각 오차 막대는 너비가 동일합니다.

꺾은선형 차트의 오류 막대

다음 코드는 동일한 데이터 세트에 대해 오류 막대가 있는 꺾은선형 차트를 만드는 방법을 보여줍니다.

 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) 

yerr 인수는 Python에 수직 오류 막대를 생성하도록 지시합니다. 대신 xerr 인수를 사용하여 가로 세로 막대를 사용할 수 있습니다.

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

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

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