对数正态分布是指随机变量的对数服从正态分布的概率分布。在Python中,可以使用scipy.stats
模块的lognorm
函数来生成对数正态分布,并进行有关计算和绘图操作。下面详细讲解Python对数正态分布函数的完整攻略。
1. 导入模块
首先要导入所需的Python模块。我们需要使用numpy
来生成数据,使用scipy.stats
中的lognorm
函数来生成对数正态分布的概率分布;另外,我们还需要使用matplotlib
库来绘制对数正态分布的图形。
import numpy as np
from scipy.stats import lognorm
import matplotlib.pyplot as plt
2. 生成对数正态分布
下面我们来生成一个对数正态分布。需要定义分布的参数:s
为标准差,loc
为均值,scale
为标准差的参数化版本(即使用众数和方差来描述分布)。
s = 1.0 # 标准差
loc = 0.0 # 均值
scale = np.exp(loc) # 参数化版本的标准差
ln = lognorm(s=s, loc=loc, scale=scale) # 生成对数正态分布
3. 计算概率分布函数和累积分布函数
使用pdf
函数来计算概率密度函数,使用cdf
函数来计算累积密度函数。下面我们生成一个范围为[0, 10]的数组,以3为步长进行采样,然后计算对数正态分布在每个采样点的概率密度和累积密度。
x = np.arange(0, 10, 0.3) # 生成采样点
pdf = ln.pdf(x) # 概率密度函数
cdf = ln.cdf(x) # 累积密度函数
4. 绘制概率密度函数和累积密度函数图形
使用matplotlib.pyplot
库来绘制对数正态分布的概率密度函数和累积密度函数图形。下面我们分别绘制概率密度函数和累积密度函数的图形。
plt.plot(x, pdf, label='PDF') # 绘制概率密度函数
plt.plot(x, cdf, label='CDF') # 绘制累积密度函数
plt.xlabel('x') # 设置x轴标签
plt.ylabel('Probability') # 设置y轴标签
plt.title('Log-Normal Distribution') # 设置图表标题
plt.legend(loc='best') # 设置图例位置
plt.show() # 显示图表
代码示例1:生成对数正态分布
import numpy as np
from scipy.stats import lognorm
s = 1.0 # 标准差
loc = 0.0 # 均值
scale = np.exp(loc) # 参数化版本的标准差
ln = lognorm(s=s, loc=loc, scale=scale) # 生成对数正态分布
代码示例2:绘制对数正态分布的概率密度函数和累积密度函数图形
import numpy as np
from scipy.stats import lognorm
import matplotlib.pyplot as plt
s = 1.0 # 标准差
loc = 0.0 # 均值
scale = np.exp(loc) # 参数化版本的标准差
ln = lognorm(s=s, loc=loc, scale=scale) # 生成对数正态分布
x = np.arange(0, 10, 0.3) # 生成采样点
pdf = ln.pdf(x) # 概率密度函数
cdf = ln.cdf(x) # 累积密度函数
plt.plot(x, pdf, label='PDF') # 绘制概率密度函数
plt.plot(x, cdf, label='CDF') # 绘制累积密度函数
plt.xlabel('x') # 设置x轴标签
plt.ylabel('Probability') # 设置y轴标签
plt.title('Log-Normal Distribution') # 设置图表标题
plt.legend(loc='best') # 设置图例位置
plt.show() # 显示图表
以上就是Python对数正态分布函数的完整攻略,包含了生成对数正态分布、计算概率分布函数和累积分布函数、绘制概率密度函数和累积密度函数图形等操作,希望能对读者有所帮助。
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