概率算法_二项分布和泊松分布

发布时间:2019-03-03 10:30:29编辑:auto阅读(2206)

    本次函数有

    1、阶乘

    2、计算组合数C(n,x)

    3、二项概率分布

    4、泊松分布

     

    以下是历史函数

    create_rand_list() #创建一个含有指定数量元素的list
    sum_fun() #累加
    len_fun() #统计个数
    multiply_fun() #累乘
    sum_mean_fun() #算数平均数
    sum_mean_rate() #算数平均数计算回报
    median_fun() #中位数
    modes_fun() #众数
    ext_minus_fun() #极差
    geom_mean_fun() #几何平均数
    geom_mean_rate() #几何平均回报

    var_fun() #方差-样本S^2
    covar_fun() #协方差(标准差)-样本S
    trans_coef_fun() #变异系数CV
    pearson_fun() #相关系数-样本r

     

    unite_rate_fun #联合概率
    condition_rate_fun #条件概率
    e_x #随机变量期望值
    var_rand_fun #随机变量方差
    covar_rand_fun #随机变量协方差
    covar_rand_xy_fun #联合协方差
    e_p #组合期望回报
    var_p_fun #投资组合风险
    bayes #贝叶斯

    ---------------以上是旧的------------------------------------------------------------------------
    ---------------以下是新的------------------------------------------------------------------------

    继续概率,本次是二项分布和泊松分布,这个两个还是挺好玩的,可以作为预测函数用,因为函数比较少,本次就不给例子了,但是会对函数做逐一说明

    1、阶乘n!
    就是每次-1乘,直到*1,例如5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120,这个是正常的,但是在写函数的时候这样算法效率会低些,因此直接反过来,1*2*3...这种,那么函数就是

     

    def fact_fun(n):
      if n == 0:
        return 1
      n += 1
      fact_list = [i for i in range(1,n)]
      fact_num = multiply_fun(fact_list)
      return fact_num

    2、计算组合数C(n,x)
    C(n,x) = n! / (x! * (n - x)!)
    表示从n个样本中抽取x个样本单元,可能出现结果的组合数,例如从5个物品中抽取3个物品,这三个物品的组合数就是10种

    def c_n_x(case_count,real_count):
      fact_n = fact_fun(case_count)
      fact_x = fact_fun(real_count)
      fact_n_x = fact_fun(case_count - real_count)
      c_n_x_num = fact_n / (fact_x * fact_n_x)
      return c_n_x_num

    3、二项概率分布
    执行n次伯努利试验,伯努利试验就是执行一次只有两种可能且两种可能互斥的事件,比如丢硬币实验,执行n次,成功k次的概率
    P(ξ=K) = C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k)
    n=5 k=3 P(ξ>=K) = p(K = 3) + p(K = 4) + p(K = 5)
    p表示一个事件的成功概率,失败则是1 - p

    def binomial_fun(case_count,real_count,p):
      c_n_k_num = c_n_x(case_count,real_count)
      pi = (p ** real_count) * ((1 - p) ** (case_count - real_count))
      binomial_num = c_n_k_num * pi
      return binomial_num

    4、泊松分布
    给定的一个机会域中,机会域可以是一个范围,也可以是一段时间,在这个机会域中可能发生某个统计事件的概率,举个例子,比有个商店,每小时平均有10位顾客光顾,那么一个小时有13位顾客光顾的概率,就是泊松分布,13位顾客光顾就是统计事件
    P(X) = (e^-λ*λ^X)/X! = (2.7182818^-10*10^13)/13! = 0.0729
    这里的λ是指平均值,可以使用算数平均数得到,e是自然常数~=2.7182818,有函数

    def poisson_fun(chance_x, case_list = [0],mean_num = 0):
      chance_x_fact = fact_fun(chance_x)
      e = 2.7182818
      if len_fun(case_list) == 1 and case_list[0] == 0:
        poisson_num = ((e ** (0-mean_num)) * mean_num ** chance_x) / chance_x_fact
      else:
        mean_num = sum_mean_fun(case_list)
        poisson_num = ((e ** (0-mean_num)) * mean_num ** chance_x) / chance_x_fact
      return poisson_num

    这个函数需要说明下,实际需要的是两个参数,一个平均值另一个是期望统计量,之所以指定了3个函数是因为可能输入的不一定是一个数字,也可能是个list,那么会有两种计算方式,这个已在if中体现,引用方法有两种,例如

    if __name__ == '__main__':
      # 第一种
      poisson_rate = poisson_fun(mean_num = 10,chance_x = 13)
      print poisson_rate 
      # 第二种
      case_list = [8,9,10,11,12]
      poisson_rate = poisson_fun(case_list = case_list ,chance_x = 13)
      print poisson_rate 

     

关键字