Python中常用的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)代碼分享
統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)是數(shù)據(jù)分析中的重要工具,用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)集中的差異、關(guān)聯(lián)和分布等統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。Python 提供了豐富的庫和函數(shù),用于執(zhí)行各種統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。本文將介紹常見的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,并提供詳細(xì)的示例代碼,幫助大家了解如何在 Python 中執(zhí)行這些檢驗(yàn)。
t 檢驗(yàn)
t 檢驗(yàn)是一種用于比較兩組數(shù)據(jù)均值是否存在顯著差異的方法。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊進(jìn)行 t 檢驗(yàn)。
import scipy.stats as stats # 生成兩組樣本數(shù)據(jù) data1 = [25, 30, 35, 40, 45] data2 = [30, 32, 35, 38, 42] # 執(zhí)行獨(dú)立樣本 t 檢驗(yàn) t_stat, p_value = stats.ttest_ind(data1, data2) print("t 統(tǒng)計(jì)量:", t_stat) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("差異顯著") else: print("差異不顯著")
在上面的示例中,生成了兩組樣本數(shù)據(jù) data1 和 data2,然后使用 ttest_ind 函數(shù)執(zhí)行獨(dú)立樣本 t 檢驗(yàn)。最后,根據(jù) p 值的大小判斷差異是否顯著。
卡方檢驗(yàn)
卡方檢驗(yàn)用于比較觀察頻數(shù)與期望頻數(shù)之間的差異,通常用于分析分類數(shù)據(jù)。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行卡方檢驗(yàn)。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建觀察頻數(shù)表 observed = [[30, 15], [25, 20]] # 執(zhí)行卡方檢驗(yàn) chi2, p_value, _, _ = stats.chi2_contingency(observed) print("卡方統(tǒng)計(jì)量:", chi2) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("差異顯著") else: print("差異不顯著")
在上面的示例中,創(chuàng)建了一個(gè)觀察頻數(shù)表 observed,然后使用 chi2_contingency 函數(shù)執(zhí)行卡方檢驗(yàn)。最后,根據(jù) p 值的大小判斷差異是否顯著。
Pearson 相關(guān)系數(shù)
Pearson 相關(guān)系數(shù)用于衡量兩個(gè)連續(xù)變量之間的線性相關(guān)性。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊計(jì)算 Pearson 相關(guān)系數(shù)。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建兩組連續(xù)變量數(shù)據(jù) x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [2, 4, 5, 4, 6] # 計(jì)算 Pearson 相關(guān)系數(shù) correlation, _ = stats.pearsonr(x, y) print("Pearson 相關(guān)系數(shù):", correlation) if abs(correlation) > 0.7: print("線性相關(guān)性強(qiáng)") else: print("線性相關(guān)性弱")
在上面的示例中,創(chuàng)建了兩組連續(xù)變量數(shù)據(jù) x 和 y,然后使用 pearsonr 函數(shù)計(jì)算它們之間的 Pearson 相關(guān)系數(shù)。最后,根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小判斷線性相關(guān)性的強(qiáng)弱。
單樣本 t 檢驗(yàn)
單樣本 t 檢驗(yàn)用于比較單個(gè)樣本的均值與已知均值之間是否存在顯著差異。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行單樣本 t 檢驗(yàn)。
import scipy.stats as stats # 單樣本數(shù)據(jù) data = [28, 30, 29, 32, 31] # 已知均值 known_mean = 30 # 執(zhí)行單樣本 t 檢驗(yàn) t_stat, p_value = stats.ttest_1samp(data, known_mean) print("t 統(tǒng)計(jì)量:", t _stat) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("差異顯著") else: print("差異不顯著")
在上面的示例中,有一個(gè)單樣本數(shù)據(jù)集 data 和一個(gè)已知的均值 known_mean,然后使用 ttest_1samp 函數(shù)執(zhí)行單樣本 t 檢驗(yàn),判斷樣本均值是否顯著不同于已知均值。
Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn)
Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn)用于比較兩組配對樣本的差異,通常用于非正態(tài)分布數(shù)據(jù)。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行 Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn)。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建兩組配對樣本數(shù)據(jù) before = [28, 30, 29, 32, 31] after = [27, 29, 28, 31, 30] # 執(zhí)行 Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn) w_stat, p_value = stats.wilcoxon(before, after) print("Wilcoxon 符號(hào)秩統(tǒng)計(jì)量:", w_stat) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("差異顯著") else: print("差異不顯著")
在上面的示例中,創(chuàng)建了兩組配對樣本數(shù)據(jù) before 和 after,然后使用 wilcoxon 函數(shù)執(zhí)行 Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn),判斷兩組樣本的差異是否顯著。
ANOVA
ANOVA(方差分析)用于比較多組樣本均值之間是否存在顯著差異。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行單因素 ANOVA。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建多組樣本數(shù)據(jù) group1 = [65, 68, 72, 70, 74] group2 = [58, 63, 65, 61, 59] group3 = [72, 70, 75, 71, 73] # 執(zhí)行單因素 ANOVA f_stat, p_value = stats.f_oneway(group1, group2, group3) print("F 統(tǒng)計(jì)量:", f_stat) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("差異顯著") else: print("差異不顯著")
在上面的示例中,創(chuàng)建了三組樣本數(shù)據(jù) group1、group2 和 group3,然后使用 f_oneway 函數(shù)執(zhí)行單因素 ANOVA,判斷多組樣本均值是否存在顯著差異。
Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn)
Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn)用于比較兩組數(shù)據(jù)的分布是否相同。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行 Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn)。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建兩組數(shù)據(jù) data1 = [0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5] data2 = [0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6] # 執(zhí)行 Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn) ks_stat, p_value = stats.ks_2samp(data1, data2) print("KS 統(tǒng)計(jì)量:", ks_stat) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("差異顯著") else: print("差異不顯著")
在上面的示例中,創(chuàng)建了兩組數(shù)據(jù) data1 和 data2,然后使用 ks_2samp 函數(shù)執(zhí)行 Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn),判斷兩組數(shù)據(jù)的分布是否相同。
Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn)
Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn)用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行 Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn)。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建樣本數(shù)據(jù) data = [2.3, 3.```python 7, 4.5, 6.8, 5.1, 8.2] # 執(zhí)行 Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn) statistic, p_value = stats.shapiro(data) print("Shapiro-Wilk 統(tǒng)計(jì)量:", statistic) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("不符合正態(tài)分布") else: print("符合正態(tài)分布")
在上面的示例中,創(chuàng)建了一個(gè)樣本數(shù)據(jù)集 data,然后使用 shapiro 函數(shù)執(zhí)行 Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn),判斷數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布。
線性回歸
線性回歸用于建立連續(xù)自變量與連續(xù)因變量之間的線性關(guān)系模型。在 Python 中,可以使用 scipy.stats 模塊執(zhí)行線性回歸分析。
import scipy.stats as stats # 創(chuàng)建自變量和因變量數(shù)據(jù) x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [2, 4, 5, 4, 6] # 執(zhí)行線性回歸分析 slope, intercept, r_value, p_value, std_err = stats.linregress(x, y) print("斜率:", slope) print("截距:", intercept) print("相關(guān)系數(shù):", r_value) print("p 值:", p_value) if p_value < 0.05: print("回歸模型顯著") else: print("回歸模型不顯著")
在上面的示例中,創(chuàng)建了自變量數(shù)據(jù) x 和因變量數(shù)據(jù) y,然后使用 linregress 函數(shù)執(zhí)行線性回歸分析,得到回歸方程的斜率、截距、相關(guān)系數(shù)和 p 值。
分位數(shù)回歸
分位數(shù)回歸用于建立分位數(shù)與自變量之間的關(guān)系模型,通常用于處理異方差性或離群值較多的數(shù)據(jù)。在 Python 中,可以使用 statsmodels 庫執(zhí)行分位數(shù)回歸分析。
import statsmodels.api as sm # 創(chuàng)建自變量和因變量數(shù)據(jù) x = [1, 2, 3, 4, 5] y = [2, 4, 5, 4, 6] # 添加常數(shù)項(xiàng) x = sm.add_constant(x) # 執(zhí)行分位數(shù)回歸分析 quantiles = [0.25, 0.5, 0.75] for q in quantiles: model = sm.QuantReg(y, x) result = model.fit(q=q) print(f"分位數(shù) {q}:") print(result.summary())
在上面的示例中,創(chuàng)建了自變量數(shù)據(jù) x 和因變量數(shù)據(jù) y,然后使用 sm.QuantReg 類執(zhí)行分位數(shù)回歸分析,得到不同分位數(shù)下的回歸結(jié)果。
這些是常見的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法和回歸分析方法的示例代碼,可以幫助進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)建模。根據(jù)不同的需求和數(shù)據(jù)類型,選擇合適的方法進(jìn)行分析和假設(shè)檢驗(yàn),以獲得有意義的結(jié)果。
以上就是Python中常用的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)代碼分享的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Python統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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