python 求 gamma 分布用pythonScipy拟合gamma分布,python求正太分布概率(python拟合正态分布)

2023-03-26 1305阅读

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Python是一种广泛应用于数据科学和机器学习领域的编程语言。```pythonshape, loc, scale = stats.gamma.fit```其中,floc参数表示是否固定分布的位置参数,默认值为None,即不固定。接下来,我们将介绍如何使用Python Scipy库来求解正态分布和拟合正态分布。例如,以下代码将绘制生成的数据的直方图:```pythonplt.histplt.show()```4. 求解正态分布概率我们可以使用Scipy库中的norm函数来求解正态分布概率。

python 求 gamma 分布用pythonScipy拟合gamma分布,python求正太分布概率(python拟合正态分布)

Python是一种广泛应用于数据科学和机器学习领域的编程语言。其中,Scipy库是Python中常用的科学计算库,它包含了许多数值计算、统计分析等相关函数,可以帮助我们更加便捷地进行数据处理和分析。

在数据分析过程中,经常需要对数据进行概率分布拟合,以了解数据的分布情况,进而进行更深入的分析和预测。本文将介绍如何使用Python Scipy库来求解Gamma分布和正态分布,并用代码实现拟合过程。

一、Gamma分布

Gamma分布是一种连续概率分布,通常用于描述一些随机变量的等待时间或寿命。其概率密度函数为:

$$ f(x)=\frac{1}{\Gamma(k)\theta^k}x^{k-1}e^{-\frac{x}{\theta}} $$

其中,$k$和$\theta$是形状参数和尺度参数,$\Gamma(k)$是伽马函数。

接下来,我们将介绍如何使用Python Scipy库来拟合Gamma分布。

1. 导入必要的库

```python

import numpy as np

import scipy.stats as stats

import matplotlib.pyplot as plt

```

2. 生成随机数据

我们可以使用Numpy库的random模块来生成符合Gamma分布的随机数据。例如,以下代码将生成1000个形状参数为2,尺度参数为1的Gamma分布随机数:

```python

data = np.random.gamma(2, 1, 1000)

```

3. 绘制直方图

我们可以使用Matplotlib库来绘制生成的数据的直方图,以了解数据的分布情况。例如,以下代码将绘制生成的数据的直方图:

```python

plt.hist(data, bins=30, density=True, alpha=0.6, color='g')

plt.show()

```

4. 拟合Gamma分布

我们可以使用Scipy库中的fit函数来拟合Gamma分布。该函数将返回一个包含形状参数和尺度参数的元组。

```python

shape, loc, scale = stats.gamma.fit(data, floc=0)

```

其中,floc参数表示是否固定分布的位置参数,默认值为None,即不固定。

5. 绘制拟合曲线

我们可以使用Scipy库中的pdf函数来绘制拟合的Gamma分布曲线。例如,以下代码将绘制拟合的Gamma分布曲线:

```python

x = np.linspace(0, 15, 100)

pdf = stats.gamma.pdf(x, a=shape, loc=loc, scale=scale)

plt.plot(x, pdf, 'r-', lw=2, label='gamma pdf')

plt.hist(data, bins=30, density=True, alpha=0.6, color='g')

plt.legend()

plt.show()

```

二、正态分布

正态分布是一种连续概率分布,也称为高斯分布。它是自然界中许多现象的分布规律,例如身高、体重等。其概率密度函数为:

$$ f(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma}e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}} $$

其中,$\mu$和$\sigma$是分布的均值和标准差。

接下来,我们将介绍如何使用Python Scipy库来求解正态分布和拟合正态分布。

1. 导入必要的库

```python

import numpy as np

import scipy.stats as stats

import matplotlib.pyplot as plt

```

2. 生成随机数据

我们可以使用Numpy库的random模块来生成符合正态分布的随机数据。例如,以下代码将生成1000个均值为0,标准差为1的正态分布随机数:

```python

data = np.random.normal(0, 1, 1000)

```

3. 绘制直方图

我们可以使用Matplotlib库来绘制生成的数据的直方图,以了解数据的分布情况。例如,以下代码将绘制生成的数据的直方图:

```python

plt.hist(data, bins=30, density=True, alpha=0.6, color='g')

plt.show()

```

4. 求解正态分布概率

我们可以使用Scipy库中的norm函数来求解正态分布概率。例如,以下代码将求解均值为0,标准差为1的正态分布中,随机变量小于0的概率:

```python

p = stats.norm.cdf(0, loc=0, scale=1)

print('P(X<0)={:.4f}'.format(p))

```

其中,cdf函数表示累积分布函数。

5. 拟合正态分布

我们可以使用Scipy库中的fit函数来拟合正态分布。该

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