Bokeh中创建双Y轴（计数/百分比）直方图的规范方法

核心问题解决思路 #

1. Y轴对齐：计数和百分比是线性转换关系（百分比 = 计数 / 样本总数 * 100），右侧Y轴范围必须基于左侧计数范围按同一比例换算，不能手动设置固定值。
2. 右侧标签方向调整：通过axis_label_orientation参数强制右侧Y轴标签和左侧保持垂直方向。
3. 叠加PDF曲线：将PDF值转换为百分比刻度对应的高度（PDF值 * 区间宽度 * 100），确保和直方图刻度匹配。

完整代码示例 #

from bokeh.plotting import figure, show
from bokeh.models import LinearAxis, Range1d
import numpy as np
from scipy.stats import norm

# 生成模拟数据
np.random.seed(42)
data = np.random.normal(loc=50, scale=10, size=1000)
total = len(data)

# 计算直方图参数
counts, edges = np.histogram(data, bins=15)
bin_width = edges[1] - edges[0]
percentages = counts / total * 100  # 转换为百分比

# 创建绘图对象，左侧Y轴为计数
p = figure(
    title="计数/百分比双Y轴直方图",
    x_axis_label="数值",
    y_axis_label="计数",
    tools="pan,box_zoom,reset,save",
    background_fill_color="#f5f5f5"
)

# 绘制计数直方图
p.quad(
    top=counts,
    bottom=0,
    left=edges[:-1],
    right=edges[1:],
    fill_color="#3288bd",
    line_color="white",
    alpha=0.7
)

# 设置右侧Y轴范围：基于计数最大值换算出对应的百分比最大值
max_count = max(counts)
max_percent = max_count / total * 100
p.extra_y_ranges["percent"] = Range1d(start=0, end=max_percent)

# 添加右侧Y轴，调整标签方向与左侧一致
p.add_layout(
    LinearAxis(
        y_range_name="percent",
        axis_label="Percentage",
        axis_label_orientation=np.pi/2  # 垂直方向，和左侧Y轴标签一致
    ),
    'right'
)

# 叠加正态分布PDF曲线（转换为百分比刻度）
x = np.linspace(edges[0], edges[-1], 100)
pdf = norm.pdf(x, loc=np.mean(data), scale=np.std(data))
# PDF转换为百分比高度：pdf值 * bin_width * 100（PDF积分是1，乘宽度得概率，再*100转百分比）
pdf_percent = pdf * bin_width * 100

p.line(
    x=x,
    y=pdf_percent,
    line_color="#e34a33",
    line_width=2,
    legend_label="正态分布PDF",
    y_range_name="percent"
)

p.legend.location = "top_right"
show(p)

关键细节说明 #

• Y轴对齐保证：右侧Y轴范围Range1d(start=0, end=max_percent)通过max_count / total *100计算得到，和左侧计数范围(0, max_count)严格成比例，刻度会完全对齐。
• 标签方向调整：axis_label_orientation=np.pi/2强制右侧标签垂直显示，和左侧默认方向一致。
• PDF叠加逻辑：PDF原始值是概率密度，乘以区间宽度得到区间概率，再乘以100转换为百分比，确保曲线高度和直方图百分比柱对齐。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lili