使用 SciPy探索标准正态分布
文章目录
- 一、正态分布的概念
- 二、代码:使用Scipy探索正态分布特性
- 三、运行结果
一、正态分布的概念
正态分布(Normal distribution),也称“常态分布”,又名高斯分布(Gaussian distribution),最早由棣莫弗(Abraham de Moivre)在求二项分布的渐近公式中得到。C.F.高斯在研究测量误差时从另一个角度导出了它。P.S.拉普拉斯和高斯研究了它的性质。是一个在数学、物理及工程等领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重大的影响力。
正态曲线呈钟型,两头低,中间高,左右对称因其曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线,如下图为标准正态分布的公式和大致图形:
二、代码:使用Scipy探索正态分布特性
我们可以在python中使用scipy中的stats下的norm对象来快速计算和绘制正态分布的特性,这个对象下我们可以使用的方法包括:
- pdf:概率密度函数
- mean:该分部的均值
- std:该分布的标准差
- cdf:累积分布函数
- ppf: cdf的反函数
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy import stats
#画一个尺寸为12×8的figure图形
plt.figure(figsize=(12,8))
#横坐标范围设置为(-5,5),中间取100个点
x = np.linspace(-5,5,100)
#打印x=0.5时标准正态分布密度函数的概率密度值
print(stats.norm.pdf(0.5)) #0.352
#打印x=0.95时的累计概率密度函数的值
print(stats.norm.cdf(1.64))
#打印累计概率密度为0.95时x的取值
print(stats.norm.ppf(0.95))
#打印标准正态分布密度函数的均值
print(stats.norm.mean()) # 0.
#打印标准正态分布密度函数的标准差
print(stats.norm.std()) # 1.
#使用ppf方法,求出累计分布函数(也就是曲线与x轴所围成面积)等于 0.95 时x的值
y = stats.norm.pdf(x)
#通过plt中的各种方法来设置图形的各种样式
plt.grid()
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('pdf')
plt.title('Probability Density Function')
plt.xticks(ticks=np.arange(-5,5))
plt.plot(x,y,color='blue')
#不要忘了show一下显示在屏幕上
plt.show()
三、运行结果
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