如何在ggplot中叠加燃气与电力用量柱状图和价格折线图

我有一个名为cost的DataFrame，包含日期、燃气（Gas）、电力（Electricity）的用量（usage）及对应价格（price）数据。需要绘制堆叠柱状图展示两类能源的用量占比，同时叠加两条折线展示二者同期价格。目前已分别完成柱状图和折线图的绘制，但无法合并，求可行方案。

数据片段 #

structure(list(Date = structure(c(18686, 18686, 18714, 18714, 
18745, 18745), class = "Date"), Utility = c("Gas", "Electricity", 
"Gas", "Electricity", "Gas", "Electricity"), usage = c(0, 0, 
125, 208, 104, 232), price = c(0, 0, 45.46, 37.82, 39.67, 43.09
)), row.names = c(NA, -6L), class = c("tbl_df", "tbl", "data.frame"
))

原有单独绘图代码 #

• 堆叠柱状图：

ggplot(cost) +
  aes(x = Date, fill = Utility, weight = usage) +
  geom_bar() +
  scale_fill_hue(direction = 1) +
  theme_minimal()

• 价格折线图：

ggplot(cost) +
  aes(x = Date, y = price, colour = Utility) +
  geom_line(size = 0.5) +
  scale_color_manual(
    values = c(Electricity = "#8E0152",
    Gas = "#276419")
  ) +
  theme_minimal()

合并解决方案 #

由于用量（usage）和价格（price）是量级完全不同的指标，需使用双y轴合并图表。核心思路：以堆叠柱状图为主图（对应左y轴），在同一画布添加折线图并绑定右y轴，同时统一颜色映射保证图例一致性。

完整合并代码 #

library(ggplot2)

# 定义统一颜色映射，确保柱状图与折线图颜色对应
color_map <- c(Electricity = "#8E0152", Gas = "#276419")

ggplot(cost) +
  # 绘制堆叠柱状图：对应左y轴（能源用量）
  aes(x = Date) +
  geom_bar(aes(fill = Utility, weight = usage), position = "stack") +
  # 绘制价格折线图：绑定右y轴，指定group确保分能源连线
  geom_line(aes(y = price, color = Utility, group = Utility), size = 0.5) +
  # 配置双y轴标签
  scale_y_continuous(
    name = "能源用量",
    sec.axis = sec_axis(~., name = "能源价格")
  ) +
  # 统一颜色映射，自动合并图例
  scale_fill_manual(values = color_map) +
  scale_color_manual(values = color_map) +
  # 主题与标签优化
  theme_minimal() +
  labs(x = "日期", fill = "能源类型", color = "能源类型")

关键细节说明 #

1. sec.axis = sec_axis(~., name = "能源价格")：创建第二个y轴，用于展示价格数据；
2. group = Utility：折线图需明确分组，避免同一日期的两个数据点连线错误；
3. 统一scale_fill_manual和scale_color_manual的颜色映射：让同一能源的柱状图和折线图颜色一致，图例自动合并；
4. position = "stack"：显式指定柱状图为堆叠模式（默认也是堆叠，显式书写更清晰）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者User15Vim