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函数返回值实例分析

本文实例讲述了Python的函数返回值用法。分享给大家供大家参考。具体分析如下: 最近学一些Python的基本用法,看到定义函数,发现似乎只能返回一个返回值,想想matlab里返回多个返...

Django restframework 框架认证、权限、限流用法示例

本文实例讲述了Django restframework 框架认证、权限、限流用法。分享给大家供大家参考,具体如下: 概述 Django Rest Framework 是一个强大且灵活的工...

Python类的多重继承问题深入分析

正文 首先得说明的是,Python的类分为经典类 和 新式类 经典类是python2.2之前的东西,但是在2.7还在兼容,但是在3之后的版本就只承认新式类了 新式类在python2.2之...

Python绘制3d螺旋曲线图实例代码

Python绘制3d螺旋曲线图实例代码

Line plots Axes3D.plot(xs, ys, *args, **kwargs) 绘制2D或3D数据 参数 描述...

Python利用Nagios增加微信报警通知的功能

Python利用Nagios增加微信报警通知的功能

Nagios是一款开源的免费网络监视工具,能有效监控Windows、Linux和Unix的主机状态,交换机路由器等网络设置,打印机等。在系统或服务状态异常时发出邮件或短信报警第一时间通知...