今天我们来介绍使用基于Tikz的pgfplots宏包绘制堆叠图、折线图和误差线的组合图形。

本图的难点在于：

堆叠柱形图属于 ybar stacked类型的图，而折线图和误差线作图是另一种类型的图，当坐标系设置中有ybar stacked,键值时，pgfplots会将折线图的数据化成矩形堆叠上去，而不是画成线型图。

解决方案是分别在两个坐标系中作图，pgfplots会将后面的图叠加到先作的图上，这就是“图层”的机制。两个坐标系的设置也是一个难点，它们的设置要相同，这样才不会出现坐标系不重合的情形。

堆叠图的画法在前一篇推文中，已经做了详细介绍，下面只讲误差线的画法。

首先解释一些关于误差的概念： 我们通过实验得到的观察值 ( x , y ) (x,y) (x,y)和真值 ( x ′ , y ′ ) (x^\prime,y^\prime) (x′,y′)之间往往有有一个差值，我们常常给出一个误差范围来描述观察值的精确程度。观测值与真值之差的绝对值的上界叫做绝对误差，记作 ϵ \epsilon ϵ. ∣ x − x ′ ∣ ≤ ϵ x , ∣ y − y ∣ ≤ ϵ y |x-x^\prime|\le \epsilon_x, |y-y|\le \epsilon_y ∣x−x′∣≤ϵx​,∣y−y∣≤ϵy​

绝对误差占真值的绝对值的比率的上界则称为相对误差：

∣ x − x ′ ∣ ∣ x ′ ∣ ϵ x , ∣ y − y ′ ∣ ∣ y ′ ∣ ≤ ϵ y \frac{|x-x^\prime|}{|x^\prime|}\epsilon_x, \frac{|y-y^\prime|}{|y^\prime|}\le \epsilon_y ∣x′∣∣x−x′∣​ϵx​,∣y′∣∣y−y′∣​≤ϵy​

如何在图形上呈现观测点的误差呢？以 y y y坐标为例，只需要在观测点 ( x , y ) (x,y) (x,y)处画一条从点 ( x , y − ϵ y ) (x,y-\epsilon_y) (x,y−ϵy​)到点 x , y + ϵ y x,y+\epsilon_y x,y+ϵy​的线段即可。

本图中数据表Total中给出了三列值，第一二列是 ( x , y ) (x,y) (x,y)的取值，而第三列就是 y y y值的绝对误差。

画误差线的代码只有下面一行：

将堆叠图和折线+误差线图放在同一个tikzpicture环境中，就能将它们合成为一幅图了，注意要将堆叠图放在前面，折线图+误差线图放在后面，否则会出现折线图被遮挡的意外效果哟！

得到的成图如下:

学习Tikz作图虽然有一定难度，但是从效果来说还是值得我们花时间去学习的！

【LaTeX微信交流加群：】 1 如果你希望交流LaTeX使用或者TikZ作图或者Beamer制作幻灯片方面的问题，请先添加作者微信：niltxz，然后加入作者的LaTeX+TikZ+Beamer 交流微信群。

扫描识别下面二维码，关注Tikz绘图公众号大哉数学之为用，获取更多教程、模板！