scipy.stats.lognorm#

scipy.stats.lognorm = <scipy.stats._continuous_distns.lognorm_gen object>[源代码]#

对数正态连续随机变量。

作为 rv_continuous 类的一个实例,lognorm 对象继承了它的一系列通用方法(完整列表见下文),并根据此特定分布的细节对其进行了补充。

方法

rvs(s, loc=0, scale=1, size=1, random_state=None)

随机变量。

pdf(x, s, loc=0, scale=1)

概率密度函数。

logpdf(x, s, loc=0, scale=1)

概率密度函数的对数。

cdf(x, s, loc=0, scale=1)

累积分布函数。

logcdf(x, s, loc=0, scale=1)

累积分布函数的对数。

sf(x, s, loc=0, scale=1)

生存函数 (也定义为 1 - cdf,但 sf 有时更精确)。

logsf(x, s, loc=0, scale=1)

生存函数的对数。

ppf(q, s, loc=0, scale=1)

百分点函数(cdf 的逆函数 — 百分位数)。

isf(q, s, loc=0, scale=1)

逆生存函数(sf 的逆函数)。

moment(order, s, loc=0, scale=1)

指定阶数的非中心矩。

stats(s, loc=0, scale=1, moments=’mv’)

均值(‘m’)、方差(‘v’)、偏度(‘s’) 和/或 峰度(‘k’)。

entropy(s, loc=0, scale=1)

(微分)随机变量的熵。

fit(data)

通用数据的参数估计。有关关键字参数的详细文档,请参见 scipy.stats.rv_continuous.fit

expect(func, args=(s,), loc=0, scale=1, lb=None, ub=None, conditional=False, **kwds)

函数(单参数)相对于分布的期望值。

median(s, loc=0, scale=1)

分布的中位数。

mean(s, loc=0, scale=1)

分布的均值。

var(s, loc=0, scale=1)

分布的方差。

std(s, loc=0, scale=1)

分布的标准差。

interval(confidence, s, loc=0, scale=1)

在中位数周围等面积的置信区间。

注释

lognorm 的概率密度函数为:

\[f(x, s) = \frac{1}{s x \sqrt{2\pi}} \exp\left(-\frac{\log^2(x)}{2s^2}\right)\]

对于 \(x > 0\), \(s > 0\)

lognorms 作为 \(s\) 的形状参数。

上述概率密度是在“标准化”形式中定义的。要移动和/或缩放分布,请使用 locscale 参数。具体来说,lognorm.pdf(x, s, loc, scale) 完全等同于 lognorm.pdf(y, s) / scale,其中 y = (x - loc) / scale。请注意,移动分布的位置并不会使其成为“非中心”分布;某些分布的非中心泛化在单独的类中可用。

假设一个正态分布的随机变量 X 具有均值 mu 和标准差 sigma。那么 Y = exp(X) 是具有 s = sigmascale = exp(mu) 的对数正态分布。

示例

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

计算前四个矩:

>>> s = 0.954
>>> mean, var, skew, kurt = lognorm.stats(s, moments='mvsk')

显示概率密度函数 (pdf):

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

或者,分布对象可以被调用(作为一个函数)来固定形状、位置和尺度参数。这将返回一个持有给定参数固定的“冻结”RV对象。

冻结分发并显示冻结的 pdf

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

检查 cdfppf 的准确性:

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

生成随机数:

>>> r = lognorm.rvs(s, size=1000)

并比较直方图:

>>> 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()
../../_images/scipy-stats-lognorm-1_00_00.png

对数正态分布随机变量的对数是正态分布的:

>>> import numpy as np
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> from scipy import stats
>>> fig, ax = plt.subplots(1, 1)
>>> mu, sigma = 2, 0.5
>>> X = stats.norm(loc=mu, scale=sigma)
>>> Y = stats.lognorm(s=sigma, scale=np.exp(mu))
>>> x = np.linspace(*X.interval(0.999))
>>> y = Y.rvs(size=10000)
>>> ax.plot(x, X.pdf(x), label='X (pdf)')
>>> ax.hist(np.log(y), density=True, bins=x, label='log(Y) (histogram)')
>>> ax.legend()
>>> plt.show()
../../_images/scipy-stats-lognorm-1_01_00.png