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一、查看数据分布趋势
1 importpandas as pd2 importnumpy as np3 importmatplotlib.pyplot as plt4 %matplotlib inline
#读取源数据
df = pd.read_csv('http://jse.amstat.org/datasets/normtemp.dat.txt', header=None, sep='\s+', names = ['体温','性别','心率'])
df.head()
#下载到本地
re = requests.get("http://jse.amstat.org/datasets/normtemp.dat.txt")
re.encoding = "utf-8"
with open("normtemp.dat.txt","w") as f:
f.write(re.text)
df = pd.read_csv("normtemp.dat.txt", header=None, sep="\s+")
df.columns = ['体温','性别','心率']
df.head()
#2 不下载
columns = ['体温','性别','心率']
df = pd.read_csv("http://jse.amstat.org/datasets/normtemp.dat.txt", header=None, sep="\s+")
df.columns = ['体温','性别','心率']
#查看数据基本特征
df.describe()
绘制散点图
#散点图
fig = plt.figure(figsize=(16,5))
df1= df[df["性别"]==1]
df1.shape
plt.scatter(df1.index, df1["体温"], c="r", label="male")
plt.legend()
df2= df[df["性别"]==2]
df2.shape
plt.scatter(df2.index, df2["体温"], c="b", label="female")
plt.legend()
plt.ylabel("tw")
plt.xlabel("x")
plt.grid()
柱形图
#柱形图
x = np.arange(0,130,1)
y=df_tw.values
plt.bar(x,y)
绘制直方图查看体温分布趋势
df_tw.hist(bins=20,alpha = 0.5) df_tw.plot(kind= 'kde', secondary_y=True)
计算温度个数
#针对温度数据, 计算温度的个数
df_tm01 = df_tm.value_counts() #计数
df_tm01.sort_index(inplace=True) #按照温度排序
print(df_tm01.head())96.3 1
96.4 1
96.7 2
96.8 1
96.9 1Name: 体温, dtype: int64
plt.scatter(df_tm01.index,df_tm01.values)
检验是否符合正太
方法1 :scipy.stats.normaltest (a, axis=0)
参数:a - 待检验数据;axis - 可设置为整数或置空,如果设置为 none,则待检验数据被当作单独的数据集来进行检验。该值默认为 0,即从 0 轴开始逐行进行检验。
返回:k2 - s^2 + k^2,s 为 skewtest 返回的 z-score,k 为 kurtosistest 返回的 z-score,即标准化值;p-value - p值
importscipy.stats
scipy.stats.normaltest(df_tm)
NormaltestResult(statistic=2.703801433319236, pvalue=0.2587479863488212)
得到的p值>0.05
方法2 Shapiro-Wilk test
方法:scipy.stats.shapiro(x)
官方文档:SciPy v1.1.0 Reference Guide
参数:x - 待检验数据
返回:W - 统计数;p-value - p值
scipy.stats.shapiro(df_tm.values)
(0.9865770936012268, 0.233174666762352)
得到的p值 0.23 > 0.05, 符合正态分布
方法3: scipy.stats.kstest
方法:scipy.stats.kstest (rvs, cdf, args = ( ), N = 20, alternative =‘two-sided’, mode =‘approx’)
官方文档:SciPy v0.14.0 Reference Guide
参数:rvs - 待检验数据,可以是字符串、数组;
cdf - 需要设置的检验,这里设置为 norm,也就是正态性检验;
alternative - 设置单双尾检验,默认为 two-sided
返回:W - 统计数;p-value - p值
u =df_tm.mean()
std=df_tm.std()
scipy.stats.kstest(df_tm.values,'norm',args=(u,std))
KstestResult(statistic=0.06472685044046644, pvalue=0.6450307317439967)
方法4: Anderson-Darling test
方法:scipy.stats.anderson (x, dist =‘norm’ )
该方法是由 scipy.stats.kstest 改进而来的,可以做正态分布、指数分布、Logistic 分布、Gumbel 分布等多种分布检验。默认参数为 norm,即正态性检验。
官方文档:SciPy v1.1.0 Reference Guide
参数:x - 待检验数据;dist - 设置需要检验的分布类型
返回:statistic - 统计数;critical_values - 评判值;significance_level - 显著性水平
scipy.stats.anderson(df_tm.values,dist="norm")
AndersonResult(statistic=0.5201038826714353, critical_values=array([0.56 , 0.637, 0.765, 0.892, 1.061]), significance_level=array([15. , 10. , 5. , 2.5, 1. ]))
结论:三种检验的pvalue值均大于5%,因此体温值服从正态分布。第四种方法返回的不是pvalue值.
使用箱型图查看是否存在异常值.
#箱型图
df_tm.plot.box(vert=False, grid = True)
查找具体的异常值数据
#上四分位数
q3 = df_tm.quantile(q=0.75)#下四分位数
q1 = df_tm.quantile(q=0.25)#四分位差
iqr = q3-q1print("上四分位数:{}\n下四分位数:{}\n四分位差{}".format(q3,q1,iqr))
df_tm_01= df_tm[(df_tm>q3+1.5*iqr) | (df_tm
上四分位数:98.7下四分位数:97.8四分位差0.9000000000000057异常值:
096.3
65 96.4
129 100.8Name: 体温, dtype: float64
利用python计算两者之间的相关性系数
需要了解统计学三大相关系数: 绝对值越大,相关性越强
pearson
kendall
spearman
相关系数 相关强度
0.8-1.0 极强
0.6-0.8 强
0.4-0.6 中等
0.2-0.4 弱
0.0-0.2 极弱
#相关系数
df["体温"].corr(df["心率"], method='pearson')0.24328483580230698
#spearman 相关系数
df["体温"].corr(df["心率"], method='spearman')0.265460363879611
#kendall 相关系数
df["体温"].corr(df["心率"], method='kendall')0.17673221630037853
或
df = df[["体温","心率"]]print(df.corr(method='pearson'),"\n")print(df.corr(method='spearman'),"\n")print(df.corr(method='kendall'),"\n")
体温 心率
体温1.000000 0.243285心率0.243285 1.000000体温 心率
体温1.00000 0.26546心率0.26546 1.00000体温 心率
体温1.000000 0.176732心率0.176732 1.000000
fig = plt.figure(figsize=(16,5))
plt.scatter(df.index, df["体温"])
plt.scatter(df.index, df["心率"])
二、python中实现数据分布的方法
参考链接:https://www.cnblogs.com/pinking/p/7898313.html
#二项分布
from scipy.stats importbinom#几何分布
from scipy.stats importgeom#泊松分布
from scipy.stats importpoisson#均匀分布
from scipy.stats importuniform#指数分布
from scipy.stats importexpon#正太分布
from scipy.stats import norm