Python求解正态分布置信区间教程

yipeiwu_com6年前Python基础

正态分布和置信区间

正态分布(Normal Distribution)又叫高斯分布,是一种非常重要的概率分布。其概率密度函数的数学表达如下:

置信区间是对该区间能包含未知参数的可置信的程度的描述。

使用SciPy求解置信区间

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy import stats

N = 10000
x = np.random.normal(0, 1, N)
# ddof取值为1是因为在统计学中样本的标准偏差除的是(N-1)而不是N,统计学中的标准偏差除的是N
# SciPy中的std计算默认是采用统计学中标准差的计算方式
mean, std = x.mean(), x.std(ddof=1)
print(mean, std)
# 计算置信区间
# 这里的0.9是置信水平
conf_intveral = stats.norm.interval(0.9, loc=mean, scale=std)
print(conf_intveral)

输出如下:

0.0033541207210673997 0.9986647964318905
(-1.639303291798682, 1.6460115332408163)

这里的-1.639303291798682是置信上界,1.6460115332408163是置信下界,两个数值构成的区间就是置信区间

使用Matplotlib绘制正态分布密度曲线

# 绘制概率密度分布图
x = np.arange(-5, 5, 0.001)
# PDF是概率密度函数
y = stats.norm.pdf(x, loc=mean, scale=std)
plt.plot(x, y)
plt.show()

这里的pdf()函数是Probability density function,就是本文最开始的那个公式

最后的输出图像如下,可以看到结果跟理论上的正太分布还是比较像的:

正态分布置信区间规律

函数曲线下68.268949%的面积在平均数左右的一个标准差范围内

函数曲线下95.449974%的面积在平均数左右两个标准差的范围内

函数曲线下99.730020%的面积在平均数左右三个标准差的范围内

函数曲线下99.993666%的面积在平均数左右四个标准差的范围内

以上这篇Python求解正态分布置信区间教程就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python的多维空数组赋值方法

Python里面的list、tuple默认都是一维的。 创建二维数组或者多维数组也是比较简单。 可以这样: list1 = [1,2,] list1.append([3,4,])...

微信跳一跳python辅助软件思路及图像识别源码解析

微信跳一跳python辅助软件思路及图像识别源码解析

本文将梳理github上最火的wechat_jump_game的实现思路,并解析其图像处理部分源码 首先废话少说先看效果 核心思想 获取棋子到下一个方块的中心点的距离 计算触摸屏...

django 实现编写控制登录和访问权限控制的中间件方法

django中,很多时候我们都需要有一个地方来进行更加详细的权限控制,例如说哪些用户可以访问哪些页面,检查登录状态等,这里的话就涉及到了中间件的编写了。 在django项目下的setti...

基于Python列表解析(列表推导式)

列表解析——用来动态地创建列表 [expr for iter_var in iterable if cond_expr] 例子一: map(lambda x: x**2, ra...

python高级特性和高阶函数及使用详解

python高级特性和高阶函数及使用详解

python高级特性 1、集合的推导式 •列表推导式,使用一句表达式构造一个新列表,可包含过滤、转换等操作。 语法:[exp for item in collection i...