使用 Python 在统计学中显示幂对数正态分布

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在本文中,我们将了解幂对数正态分布及其应用和用途。我们将学习借助 PDF 和 CDF 等不同方法来分析分布。在此之前,让我们先看看什么是幂正态分布。

幂对数正态分布

幂对数正态分布是对数正态分布的变体。唯一的区别是,我们通过将幂变换应用于对数正态分布来获得幂对数正态分布。幂正态分布和幂对数正态分布之间的区别在于,幂正态分布是正态分布的变体,而幂对数正态分布是对数正态分布的变体。它们都具有可以定义分布形状的功率参数。

让我们使用各种方法查看功率对数正态分布 -

方法 1:随机数生成

在此方法中,我们将从功率对数正态分布中生成随机数。为了生成随机数,我们使用 scipy.stats 模块。

示例

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

c, s = 2.14, 0.446

x = 0.5
random_numbers = powerlognorm.rvs(c, s, size=1000)
plt.hist(random_numbers, bins=30, density=True, alpha=0.5)
plt.xlabel('Values')
plt.ylabel('Probability')
plt.title('Power Log-Normal Distribution')
plt.show()

输出

解释

在此方法中,我们从 scipy.stats 导入了 powerlognorm 类。这里我们有参数 c、s(位置参数和形状参数)。使用 powerlognorm.rvs() 我们从功率对数正态分布中生成 1000 个随机值,并绘制了这些随机值的直方图。

在函数中,我们从 scipy.stats 模块导入了 powerlognorm 类,用于处理功率对数正态分布。这里 c 是位置,s 是形状参数。为了计算任何给定点的 PDF,我们使用 pdf() 函数。

方法 2:概率密度函数 (PDF)

功率对数正态分布 PDF 观察特定值的概率。它用于定义任何随机变量的概率。要分析任何特定点的 PDF,我们将使用 pdf() 方法。

示例

from scipy.stats import powerlognorm
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
c, s = 2.14, 0.446

x = 1.5
pdf_ = powerlognorm.pdf(x, c, s)

print(pdf_)

输出

0.12076527710927452

解释

在此函数中,我们从 scipy.stats 模块导入 powerlognorm 类。我们使用 pdf() 函数计算 PDF,并将参数作为位置和形状传递到 pdf 函数中。

方法 3:累积分布函数 (CDF)

在此方法中,我们将使用累积分布函数的 PDF 来描述小于或等于值 x 的随机变量的值。我们可以使用 cdf() 函数计算 CDF。

示例

from scipy.stats import powerlognorm
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
c, s = 2.14, 0.446

x = 1.5
cdf_ = powerlognorm.cdf(x, c, s)

print(cdf_)

输出

0.9740141301157031

解释

在此函数中,我们从 scipy.stats 模块导入了 powernorm 类,用于处理功率对数正态分布。

方法 3:可视化功率对数正态分布

让我们可视化功率对数正态分布。

示例

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

c, s = 2.14, 0.446

r = powerlognorm.rvs(c,s, size=1000)

plt.hist(r, bins=30, density=True, alpha=0.5)
plt.title('Power Log-Normal Distribution')
plt.xlabel('Values')
plt.ylabel('Probab')
plt.show()

输出

解释

我们导入了用于处理功率对数正态分布和绘制图形的库。与往常一样,我们使用 powerlognorm.rvs() 方法从功率对数正态分布中生成 1000 个随机值。使用直方图中的 hist() 函数绘制了图形。

因此,在本文中,我们将了解功率对数正态分布。我们看到了使用 PDF 的各种方法,包括生成随机变量、计算 PDF、CDF 以及使用直方图可视化分布。此外,我们还了解了如何将数据拟合到(概率密度函数)PDF 中。


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