Foutbalken toevoegen aan grafieken in python

Vaak wilt u misschien foutbalken toevoegen aan grafieken in Python om de onzekerheid rond metingen of berekende waarden vast te leggen. Gelukkig is dit eenvoudig te doen met behulp van de matplotlib-bibliotheek.

In deze tutorial wordt uitgelegd hoe u foutbalken toevoegt aan staafdiagrammen en lijndiagrammen in Python.

Foutbalken in staafdiagrammen

Stel dat we de volgende dataset van 10 waarden in Python hebben:

 import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

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

Om een staafdiagram met foutbalken voor deze gegevensset te maken, kunnen we de breedte van de foutbalken instellen als standaardfout , die wordt berekend a

Standaardfout = s / √n

Goud:

• s: standaardafwijking van het monster
• n: steekproefomvang

De volgende code laat zien hoe u de standaardfout voor dit voorbeeld berekent:

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

#view standard error
std_error

1.78

Ten slotte kunnen we het staafdiagram maken met foutbalken die een breedte hebben die gelijk is aan de standaardfout:

 #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 

De standaardfout bleek 1,78 te zijn. Dit is de breedte van de foutbalk die zich in beide richtingen uitstrekt vanaf de puntschattingen in de grafiek. De waarde van de eerste balk in het diagram is bijvoorbeeld 4, dus deze heeft een foutbalk die zich uitstrekt van:

• Onderkant: 4 – 178 = 2,22
• Bovenkant: 4 + 1,78 = 5,78

Elke foutbalk in het diagram heeft dezelfde breedte.

Foutbalken in lijndiagrammen

De volgende code laat zien hoe u een lijndiagram met foutbalken maakt voor dezelfde gegevensset:

 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) 

Merk op dat het yerr- argument Python vertelt verticale foutbalken te maken. We zouden in plaats daarvan horizontale verticale balken kunnen gebruiken met behulp van het xerr- argument:

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

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

Meer Python-tutorials vind je hier .