Python SciPy stats.powernorm用法及代碼示例

本文簡要介紹 python 語言中 scipy.stats.powernorm 的用法。

用法:

scipy.stats.powernorm = <scipy.stats._continuous_distns.powernorm_gen object>#

冪正態連續隨機變量。

作為 rv_continuous 類的實例，powernorm 對象從它繼承了一組通用方法(完整列表見下文)，並用特定於此特定發行版的詳細信息來完成它們。

注意：

powernorm 的概率密度函數為：

\[f(x, c) = c \phi(x) (\Phi(-x))^{c-1}\]

其中\(\phi\) 是普通 pdf，\(\Phi\) 是普通 cdf，\(x\) 是任意實數，\(c > 0\) [1]。

powernorm 將 c 作為 \(c\) 的形狀參數。

上麵的概率密度在“standardized” 表格中定義。要移動和/或縮放分布，請使用 loc 和 scale 參數。具體來說，powernorm.pdf(x, c, loc, scale) 等同於 powernorm.pdf(y, c) / scale 和 y = (x - loc) / scale 。請注意，移動分布的位置不會使其成為“noncentral” 分布；某些分布的非中心概括可在單獨的類中獲得。

參考：

[1]

NIST 工程統計手冊，第 1.3.6.6.13 節，https://www.itl.nist.gov/div898/handbook//eda/section3/eda366d.htm

例子：

>>> import numpy as np
>>> from scipy.stats import powernorm
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> fig, ax = plt.subplots(1, 1)

計算前四個時刻：

>>> c = 4.45
>>> mean, var, skew, kurt = powernorm.stats(c, moments='mvsk')

顯示概率密度函數(pdf)：

>>> x = np.linspace(powernorm.ppf(0.01, c),
...                 powernorm.ppf(0.99, c), 100)
>>> ax.plot(x, powernorm.pdf(x, c),
...        'r-', lw=5, alpha=0.6, label='powernorm pdf')

或者，可以調用分布對象(作為函數)來固定形狀、位置和比例參數。這將返回一個 “frozen” RV 對象，其中包含固定的給定參數。

凍結分布並顯示凍結的 pdf ：

>>> rv = powernorm(c)
>>> ax.plot(x, rv.pdf(x), 'k-', lw=2, label='frozen pdf')

檢查 cdf 和 ppf 的準確性：

>>> vals = powernorm.ppf([0.001, 0.5, 0.999], c)
>>> np.allclose([0.001, 0.5, 0.999], powernorm.cdf(vals, c))
True

生成隨機數：

>>> r = powernorm.rvs(c, size=1000)

並比較直方圖：

>>> ax.hist(r, density=True, bins='auto', histtype='stepfilled', alpha=0.2)
>>> ax.set_xlim([x[0], x[-1]])
>>> ax.legend(loc='best', frameon=False)
>>> plt.show()