❶ python數據統計分析
1. 常用函數庫
scipy包中的stats模塊和statsmodels包是python常用的數據分析工具,scipy.stats以前有一個models子模塊,後來被移除了。這個模塊被重寫並成為了現在獨立的statsmodels包。
scipy的stats包含一些比較基本的工具,比如:t檢驗,正態性檢驗,卡方檢驗之類,statsmodels提供了更為系統的統計模型,包括線性模型,時序分析,還包含數據集,做圖工具等等。
2. 小樣本數據的正態性檢驗
(1) 用途
夏皮羅維爾克檢驗法 (Shapiro-Wilk) 用於檢驗參數提供的一組小樣本數據線是否符合正態分布,統計量越大則表示數據越符合正態分布,但是在非正態分布的小樣本數據中也經常會出現較大的W值。需要查表來估計其概率。由於原假設是其符合正態分布,所以當P值小於指定顯著水平時表示其不符合正態分布。
正態性檢驗是數據分析的第一步,數據是否符合正態性決定了後續使用不同的分析和預測方法,當數據不符合正態性分布時,我們可以通過不同的轉換方法把非正太態數據轉換成正態分布後再使用相應的統計方法進行下一步操作。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果 p-value=0.029035290703177452,比指定的顯著水平(一般為5%)小,則拒絕假設:x不服從正態分布。
3. 檢驗樣本是否服務某一分布
(1) 用途
科爾莫戈羅夫檢驗(Kolmogorov-Smirnov test),檢驗樣本數據是否服從某一分布,僅適用於連續分布的檢驗。下例中用它檢驗正態分布。
(2) 示例
(3) 結果分析
生成300個服從N(0,1)標准正態分布的隨機數,在使用k-s檢驗該數據是否服從正態分布,提出假設:x從正態分布。最終返回的結果,p-value=0.9260909172362317,比指定的顯著水平(一般為5%)大,則我們不能拒絕假設:x服從正態分布。這並不是說x服從正態分布一定是正確的,而是說沒有充分的證據證明x不服從正態分布。因此我們的假設被接受,認為x服從正態分布。如果p-value小於我們指定的顯著性水平,則我們可以肯定地拒絕提出的假設,認為x肯定不服從正態分布,這個拒絕是絕對正確的。
4.方差齊性檢驗
(1) 用途
方差反映了一組數據與其平均值的偏離程度,方差齊性檢驗用以檢驗兩組或多組數據與其平均值偏離程度是否存在差異,也是很多檢驗和演算法的先決條件。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果 p-value=0.19337536323599344, 比指定的顯著水平(假設為5%)大,認為兩組數據具有方差齊性。
5. 圖形描述相關性
(1) 用途
最常用的兩變數相關性分析,是用作圖描述相關性,圖的橫軸是一個變數,縱軸是另一變數,畫散點圖,從圖中可以直觀地看到相關性的方向和強弱,線性正相關一般形成由左下到右上的圖形;負面相關則是從左上到右下的圖形,還有一些非線性相關也能從圖中觀察到。
(2) 示例
(3) 結果分析
從圖中可以看到明顯的正相關趨勢。
6. 正態資料的相關分析
(1) 用途
皮爾森相關系數(Pearson correlation coefficient)是反應兩變數之間線性相關程度的統計量,用它來分析正態分布的兩個連續型變數之間的相關性。常用於分析自變數之間,以及自變數和因變數之間的相關性。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果的第一個值為相關系數表示線性相關程度,其取值范圍在[-1,1],絕對值越接近1,說明兩個變數的相關性越強,絕對值越接近0說明兩個變數的相關性越差。當兩個變數完全不相關時相關系數為0。第二個值為p-value,統計學上,一般當p-value<0.05時,可以認為兩變數存在相關性。
7. 非正態資料的相關分析
(1) 用途
斯皮爾曼等級相關系數(Spearman』s correlation coefficient for ranked data ),它主要用於評價順序變數間的線性相關關系,在計算過程中,只考慮變數值的順序(rank, 值或稱等級),而不考慮變數值的大小。常用於計算類型變數的相關性。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果的第一個值為相關系數表示線性相關程度,本例中correlation趨近於1表示正相關。第二個值為p-value,p-value越小,表示相關程度越顯著。
8. 單樣本T檢驗
(1) 用途
單樣本T檢驗,用於檢驗數據是否來自一致均值的總體,T檢驗主要是以均值為核心的檢驗。注意以下幾種T檢驗都是雙側T檢驗。
(2) 示例
(3) 結果分析
本例中生成了2列100行的數組,ttest_1samp的第二個參數是分別對兩列估計的均值,p-value返回結果,第一列1.47820719e-06比指定的顯著水平(一般為5%)小,認為差異顯著,拒絕假設;第二列2.83088106e-01大於指定顯著水平,不能拒絕假設:服從正態分布。
9. 兩獨立樣本T檢驗
(1) 用途
由於比較兩組數據是否來自於同一正態分布的總體。注意:如果要比較的兩組數據不滿足方差齊性, 需要在ttest_ind()函數中添加參數equal_var = False。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果的第一個值為統計量,第二個值為p-value,pvalue=0.19313343989106416,比指定的顯著水平(一般為5%)大,不能拒絕假設,兩組數據來自於同一總結,兩組數據之間無差異。
10. 配對樣本T檢驗
(1) 用途
配對樣本T檢驗可視為單樣本T檢驗的擴展,檢驗的對象由一群來自正態分布獨立樣本更改為二群配對樣本觀測值之差。它常用於比較同一受試對象處理的前後差異,或者按照某一條件進行兩兩配對分別給與不同處理的受試對象之間是否存在差異。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果的第一個值為統計量,第二個值為p-value,pvalue=0.80964043445811551,比指定的顯著水平(一般為5%)大,不能拒絕假設。
11. 單因素方差分析
(1) 用途
方差分析(Analysis of Variance,簡稱ANOVA),又稱F檢驗,用於兩個及兩個以上樣本均數差別的顯著性檢驗。方差分析主要是考慮各組之間的平均數差別。
單因素方差分析(One-wayAnova),是檢驗由單一因素影響的多組樣本某因變數的均值是否有顯著差異。
當因變數Y是數值型,自變數X是分類值,通常的做法是按X的類別把實例成分幾組,分析Y值在X的不同分組中是否存在差異。
(2) 示例
(3) 結果分析
返回結果的第一個值為統計量,它由組間差異除以組間差異得到,上例中組間差異很大,第二個返回值p-value=6.2231520821576832e-19小於邊界值(一般為0.05),拒絕原假設, 即認為以上三組數據存在統計學差異,並不能判斷是哪兩組之間存在差異 。只有兩組數據時,效果同 stats.levene 一樣。
12. 多因素方差分析
(1) 用途
當有兩個或者兩個以上自變數對因變數產生影響時,可以用多因素方差分析的方法來進行分析。它不僅要考慮每個因素的主效應,還要考慮因素之間的交互效應。
(2) 示例
(3) 結果分析
上述程序定義了公式,公式中,"~"用於隔離因變數和自變數,」+「用於分隔各個自變數, ":"表示兩個自變數交互影響。從返回結果的P值可以看出,X1和X2的值組間差異不大,而組合後的T:G的組間有明顯差異。
13. 卡方檢驗
(1) 用途
上面介紹的T檢驗是參數檢驗,卡方檢驗是一種非參數檢驗方法。相對來說,非參數檢驗對數據分布的要求比較寬松,並且也不要求太大數據量。卡方檢驗是一種對計數資料的假設檢驗方法,主要是比較理論頻數和實際頻數的吻合程度。常用於特徵選擇,比如,檢驗男人和女人在是否患有高血壓上有無區別,如果有區別,則說明性別與是否患有高血壓有關,在後續分析時就需要把性別這個分類變數放入模型訓練。
基本數據有R行C列, 故通稱RC列聯表(contingency table), 簡稱RC表,它是觀測數據按兩個或更多屬性(定性變數)分類時所列出的頻數表。
(2) 示例
(3) 結果分析
卡方檢驗函數的參數是列聯表中的頻數,返回結果第一個值為統計量值,第二個結果為p-value值,p-value=0.54543425102570975,比指定的顯著水平(一般5%)大,不能拒絕原假設,即相關性不顯著。第三個結果是自由度,第四個結果的數組是列聯表的期望值分布。
14. 單變數統計分析
(1) 用途
單變數統計描述是數據分析中最簡單的形式,其中被分析的數據只包含一個變數,不處理原因或關系。單變數分析的主要目的是通過對數據的統計描述了解當前數據的基本情況,並找出數據的分布模型。
單變數數據統計描述從集中趨勢上看,指標有:均值,中位數,分位數,眾數;從離散程度上看,指標有:極差、四分位數、方差、標准差、協方差、變異系數,從分布上看,有偏度,峰度等。需要考慮的還有極大值,極小值(數值型變數)和頻數,構成比(分類或等級變數)。
此外,還可以用統計圖直觀展示數據分布特徵,如:柱狀圖、正方圖、箱式圖、頻率多邊形和餅狀圖。
15. 多元線性回歸
(1) 用途
多元線性回歸模型(multivariable linear regression model ),因變數Y(計量資料)往往受到多個變數X的影響,多元線性回歸模型用於計算各個自變數對因變數的影響程度,可以認為是對多維空間中的點做線性擬合。
(2) 示例
(3) 結果分析
直接通過返回結果中各變數的P值與0.05比較,來判定對應的解釋變數的顯著性,P<0.05則認為自變數具有統計學意義,從上例中可以看到收入INCOME最有顯著性。
16. 邏輯回歸
(1) 用途
當因變數Y為2分類變數(或多分類變數時)可以用相應的logistic回歸分析各個自變數對因變數的影響程度。
(2) 示例
(3) 結果分析
直接通過返回結果中各變數的P值與0.05比較,來判定對應的解釋變數的顯著性,P<0.05則認為自變數具有統計學意義。
❷ python調用檢驗是什麼意思
Python中的"調用"指的是使用其他函數或模塊中提供的功能,以實現特定的代碼需求。而"檢驗"則指對代碼進行測試、驗證和確認其正確性和可靠性。因此,"python調用檢驗"通常指通過測試、驗證和確認這些調用是否可以正常工作,以確保程序的正確性和可靠性。具體來說,Python中對調用進行檢驗通常有以下幾種方式:
1. 單元測試:針對代碼中的單個函數或模塊進行測試,通過輸入不同數據和參數,驗證其輸出是否符合預期。
2. 集成測試:將多個模塊或函數組合起來進行測試,檢查它們之間的交互是否正常,以及是否能夠協同工作。
3. 功能測試:測試整個程序的功能是否正常工作,例如測試程序的用戶介面、性能、安全性等方面。
4. 端到端測試:從程序的開始到結束,模擬真實用戶在系統中的操作過程,測激含試整個系統的可用性和穩定性。
在Python中,通常使用測試框架如unittest、pytest、doctest等來實現對調用的檢驗。這些明爛笑框架提供了一系列的工具和函數,幫助開發者編寫測試用例並進行測試,可以有效地歷如提高代碼的質量和穩定性。
❸ 如何利用python做kmo檢驗
創建結構元素:>>clear;closeall>>SE=strel('rectangle',[4030]);%注意:結構元素必須具有適當的大小,既可以刪電流線又可以刪除矩形.
❹ 在python中進行ADF test時,adftest[0:4]這行代碼里的【0:4】表示什麼意思呢
ADF - Fisher Chi-square 43.2910 0.0000
ADF - Choi Z-stat -4.67333 0.0000
由p值接近於0,可鏈銷認為該序列旁兄平穩,不存棚啟游在單位根。
❺ 如何用python實現假設檢驗
importscipy
#K-S檢驗
#特點是比較嚴格,基於的原理是CDF,理論上可以檢驗任何分布。
scipy.stats.kstest(a_vector_like_data,'norm')
#Shapiro檢驗
#專門用來檢驗正態分布。
scipy.stats.shapiro(a_vector_like_data)
#Normal檢驗
#原理是基於數據的skewness和kurtosis,如不明白這兩個意思,自行網路。
scipy.stats.normaltest(a_vector_like_data)
#Anderson檢驗
#是ks檢驗的正態檢驗加強版。
scipy.stats.anderson(a_vector_like_data,dist='norm')
❻ 時間序列的平穩性
並不是所有的時間序列都是可預測的,想像一下,假如一個時間序列的變化特性是不穩定的,那麼它每個時期的波動對於之後一個時期的變化的衫銀塌影響都是無法預測的,因為它隨時可能變臉。而當一個時間序列的變化特徵維持穩定,數據的歷史搏碼分布和未來分布就會趨於一致,這時我們就可以根據歷史數據對未來作出預測。用來刻畫數據變化特徵穩定的量就是時間序列的平穩性。
如果圖像沒有明顯的趨勢,圍繞著一個水平線穩定波動,序列傳播沒有明顯的疏密變化,則可以判定為穩定序列。當然這種方法過於主觀,還是需要更為嚴密的統計學檢驗。
觀察圖像的方式很直觀,但也很主觀,不適用於機器自動判斷序列的穩定性。或圓因此我們需要一個更有說服力、更加客觀的統計方法來幫助我們檢驗時間序列的平穩性,這種方法,就是單位根檢驗。
當一個時間序列的滯後運算元多項式方程 存在單位根時 ,我們認為該時間序列是 非平穩 的;反之,當該方程 不存在單位根 時,我們認為該時間序列是 平穩 的。其原理比較復雜,想要理解它需要較好的數學基礎,這里我們只關注在Python中如何使用。
常見的單位根檢驗方法有 DF檢驗 、 ADF檢驗 和 PP檢驗 ,這里演示如何使用最常用的ADF檢驗。
(1)Python中的statsmodels庫提供ADF檢驗函數,使用時需要引入
from statsmodels.tsa.stattools import adfuller as ADF
(2)具體函數如下:
statsmodels.tsa.stattools.adfuller(x, maxlag=None, regression='c', autolag='AIC', store=False, regresults=False)
(3)返回值解析:
(-5.2350403606036302, 7.4536580061930903e-06, 0, 60, {Ƈ%': -3.5443688564814813, Ƌ%': -2.9110731481481484, ཆ%': -2.5931902777777776}, 1935.4779504450603)
❼ 數據分析員用python做數據分析是怎麼回事,需要用到python中的那些內容,具體是怎麼操作的
大數據!大數據!其實是離不開數據二字,但是總體來講,自己之前對數據的認知是不太夠的,更多是在關注技術的提升上。換句話講,自己是在做技術,這些技術處理的是數據,而不能算是自己是在做數據的。大規模數據的處理是一個非常大的課題,但是這一點更偏向於是搞技術的。
與數據分析相關的Python庫很多,比如Numpy、pandas、matplotlib、scipy等,數據分析的操作包括數據的導入和導出、數據篩選、數據描述、數據處理、統計分析、可視化等等。接下來我們看一下如何利用Python完成數據的分析。
生成數據表
常見的生成方法有兩種,第一種是導入外部數據,第二種是直接寫入數據,Python支持從多種類型的數據導入。在開始使用Python進行數據導入前需要先導入pandas庫,為了方便起見,我們也同時導入Numpy庫。代碼是最簡模式,裡面有很多可選參數設置,例如列名稱、索引列、數據格式等等。
檢查數據表
Python中使用shape函數來查看數據表的維度,也就是行數和列數。你可以使用info函數查看數據表的整體信息,使用dtypes函數來返回數據格式。Isnull是Python中檢驗空值的函數,你可以對整個數據表進行檢查,也可以單獨對某一列進行空值檢查,返回的結果是邏輯值,包含空值返回True,不包含則返回False。使用unique函數查看唯一值,使用Values函數用來查看數據表中的數值。
數據表清洗
Python中處理空值的方法比較靈活,可以使用Dropna函數用來刪除數據表中包含空值的數據,也可以使用fillna函數對空值進行填充。Python中dtype是查看數據格式的函數,與之對應的是astype函數,用來更改數據格式,Rename是更改列名稱的函數,drop_plicates函數刪除重復值,replace函數實現數據替換。
數據預處理
數據預處理是對清洗完的數據進行整理以便後期的統計和分析工作,主要包括數據表的合並、排序、數值分列、數據分組及標記等工作。在Python中可以使用merge函數對兩個數據表進行合並,合並的方式為inner,此外還有left、right和outer方式。使用ort_values函數和sort_index函數完成排序,使用where函數完成數據分組,使用split函數實現分列。
數據提取
主要是使用三個函數:loc、iloc和ix,其中loc函數按標簽值進行提取,iloc按位置進行提取,ix可以同時按標簽和位置進行提取。除了按標簽和位置提起數據以外,還可以按具體的條件進行數據,比如使用loc和isin兩個函數配合使用,按指定條件對數據進行提取。
數據篩選匯總
Python中使用loc函數配合篩選條件來完成篩選功能,配合sum和 count函數還能實現excel中sumif和countif函數的功能。Python中使用的主要函數是groupby和pivot_table。groupby是進行分類匯總的函數,使用方法很簡單,制定要分組的列名稱就可以,也可以同時制定多個列名稱,groupby 按列名稱出現的順序進行分組。