python广义极值_广义极值(GEV)极大似然拟合的奇异pdf
首先,我认为您可能希望将位置参数固定在0。在
其次,你的数据中有0,结果拟合可能在x=0处有{}pdf,例如对于GEV拟合或Weibull拟合。
因此,拟合实际上是正确的,但是当绘制pdf(包括x=0)时,得到的曲线图是扭曲的。在
第三,我真的认为scipy应该放弃对x=0的支持,比如Weibull。对于x=0,R给出了一个很好的Error in fitdistr(data, "weibull") : Weibull values must be > 0的警告,这很有帮助。在In [103]:
p=ss.genextreme.fit(data, floc=0)
ss.genextreme.fit(data, floc=0)
Out[103]:
(-1.372872096699608, 0, 0.011680600795499299)
In [104]:
plt.hist(data, bins=20, normed=True, alpha=0.7, label='Data')
plt.plot(np.linspace(5e-3, 1.6, 100),
ss.genextreme.pdf(np.linspace(5e-3, 1.6, 100), p[0], p[1], p[2]), 'r ',
label='GEV Fit')
plt.legend(loc='upper right')
plt.savefig('T1.png')
^{pr2}$
In [107]:
p=ss.weibull_min.fit(data[data!=0], floc=0)
ss.weibull_min.fit(data[data!=0], floc=0)
Out[107]:
(0.67366030738733995, 0, 0.10535422201164378)
In [108]:
plt.hist(data[data!=0], bins=20, normed=True, alpha=0.7, label='Data')
plt.plot(np.linspace(5e-3, 1.6, 100),
ss.weibull_min.pdf(np.linspace(5e-3, 1.6, 100), p[0], p[1], p[2]), 'r ',
label='Weibull_Min Fit')
plt.legend(loc='upper right')
plt.savefig('T3.png')
编辑
您的第二个数据(包含更多的0)是一个很好的例子,当涉及位置参数的MLE拟合变得非常困难时,尤其是在涉及大量浮点溢出/下溢的情况下:In [122]:
#fit with location parameter fixed, scanning loc parameter from 1e-8 to 1e1
L=[] #stores the Log-likelihood
P=[] #stores the p value of K-S test
for LC in np.linspace(-8, 1, 200):
fit = gev.fit(data, floc=10**LC)
L.append(np.log(gev.pdf(data, *fit)).sum())
P.append(kstest(data, 'genextreme', fit)[1])
L=np.array(L)
P=np.array(P)
In [123]:
#plot log likelihood, a lot of overflow/underflow issues! (see the zigzag line?)
plt.plot(np.linspace(-8, 1, 200), L,'-')
plt.ylabel('Log-Likelihood')
plt.xlabel('$log_{10}($'+'location parameter'+'$)$')
In [124]:
#plot p-value
plt.plot(np.linspace(-8, 1, 200), np.log10(P),'-')
plt.ylabel('$log_{10}($'+'K-S test P value'+'$)$')
plt.xlabel('$log_{10}($'+'location parameter'+'$)$')
Out[124]:
In [128]:
#The best fit between with location paramter between 1e-8 to 1e1 has the loglikelihood of 515.18
np.linspace(-8, 1, 200)[L.argmax()]
fit = gev.fit(data, floc=10**(np.linspace(-8, 1, 200)[L.argmax()]))
np.log(gev.pdf(data, *fit)).sum()
Out[128]:
515.17663678368604
In [129]:
#The simple MLE fit is clearly bad, loglikelihood is -inf
fit0 = gev.fit(data)
np.log(gev.pdf(data, *fit0)).sum()
Out[129]:
-inf
In [133]:
#plot the fit
x = np.linspace(0.005, 2, 200)
plt.plot(x, gev.pdf(x, *fit))
plt.hist(data,normed=True, alpha=0.6, bins=20)
Out[133]:
(array([ 8.91719745, 0.8492569 , 0. , 1.27388535, 0. ,
0.42462845, 0. , 0. , 0. , 0. ,
0. , 0. , 0. , 0. , 0. ,
0. , 0.42462845, 0. , 0. , 0.8492569 ]),
array([ 0. , 0.0785, 0.157 , 0.2355, 0.314 , 0.3925, 0.471 ,
0.5495, 0.628 , 0.7065, 0.785 , 0.8635, 0.942 , 1.0205,
1.099 , 1.1775, 1.256 , 1.3345, 1.413 , 1.4915, 1.57 ]),
)
编辑,GEV的拟合优度测试
关于KS测试的一个旁注。你正在测试一个GEV的拟合优度,它的参数是从数据本身估计出来的。在这种情况下,p值无效,请参见:itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35g.htm
关于GEV的拟合优度测试,似乎有很多研究,我还没有找到任何可用的实现。在
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