如何用Plots.jl填充曲线之间的区域？

Question

假设我有一条曲线y，以及另外两条以矢量形式的u和l曲线。如何绘图：

plot(y, lab="estimate")
plot!(y-l, lab="lower bound")
plot!(y+u, lab="upper bound")

即，不对称置信区间？我知道如何使用选项ribbon绘制对称案例，如here所述。

Answer 1

这样的东西？ （见here）。

plot([y y], fillrange=[y.-l y.+u], fillalpha=0.3, c=:orange)
plot!(y)

Answer 2

目前的答案不正确。以下是两种正确的方法（从 Plots.jl 的 v1.10.1 开始）：

方法 1：使用 fillrange

plot(x, l, fillrange = u, fillalpha = 0.35, c = 1, label = "Confidence band")

方法 2：使用 ribbon

plot(x, (l .+ u) ./ 2, ribbon = (l .- u) ./ 2, fillalpha = 0.35, c = 1, label = "Confidence band")

（此处，l 和 u 分别表示“下”和“上”y 值，x 表示它们共同的 x 值。）它们之间的主要区别两种方法是fillrange对l和u之间的区域进行阴影处理，而ribbon参数是一个半径，即宽度的一半色带（或者换句话说，与中点的垂直偏差）。

示例使用 fillrange：

x = collect(range(0, 2, length= 100))
y1 = exp.(x)
y2 = exp.(1.3 .* x)

plot(x, y1, fillrange = y2, fillalpha = 0.35, c = 1, label = "Confidence band", legend = :topleft)

让我们将 y1 和 y2 散布在图的顶部，以确保我们填充了正确的区域。

plot!(x,y1, line = :scatter, msw = 0, ms = 2.5, label = "Lower bound")
plot!(x,y2, line = :scatter, msw = 0, ms = 2.5, label = "Upper bound")

结果：

示例使用 ribbon：

mid = (y1 .+ y2) ./ 2   #the midpoints (usually representing mean values)
w = (y2 .- y1) ./ 2     #the vertical deviation around the means

plot(x, mid, ribbon = w , fillalpha = 0.35, c = 1, lw = 2, legend = :topleft, label = "Mean")
plot!(x,y1, line = :scatter, msw = 0, ms = 2.5, label = "Lower bound")
plot!(x,y2, line = :scatter, msw = 0, ms = 2.5, label = "Upper bound")

（此处，x、y1 和 y2 与之前相同。）

结果：

请注意，ribbon 和 fillrange 的标签在图例中是不同的：前者标记中点/均值，而后者标记阴影区域本身。

一些额外的评论：

1. OP 对 plot(y, ribbon=(l,u), lab="estimate") 的回答不正确（至少对于 Plots v1.10.1.）。我意识到这个线程已经超过 3 年了，所以它可能在 OP 当时使用的早期版本的 Plots.jl 中有效）

2. 类似于给出的答案之一，

plot(x, [mid mid], fillrange=[mid .- w, mid .+ w], fillalpha=0.35, c = [1 4], label = ["Band 1" "Band 2"], legend = :topleft, dpi = 80)

会起作用，但这实际上会创建两个色带（因此，图例中有两个图标），这可能是也可能不是 OP 正在寻找的。为了说明这一点：

Answer 3

事实证明，选项ribbon接受下限和上限：

plot(y, ribbon=(l,u), lab="estimate")

请注意，通过在l选项中传递u和ribbon，填充区域将对应于y-l和y+u之间的区域。换句话说，l和u应该是与平均曲线y的“偏差”。