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数据科学17 | 统计推断-期望方差和常见概率分布

期望(expectation) 期望是指随机变量试验中每次可能结果概率乘以其结果总和。 对于概率质量函数为p(x)离散随机变量X,期望值为: 。 随机变量分布中心就是其均值或期望值。...可以看到,黑色垂线是对总体均值估计,均值为62时均方误差为43.403;移动垂线使它接近分布中心,均值为68时,均方误差变小。 离散随机变量期望值可能不是实际有意义。...期望值E[X]=0.5×0+0.5×1=0.5。 随机变量X均值Mu本身就是一个随机变量,也有一个分布,Mu分布中心和X分布中心相同,因此,样本均值期望值正是它试图估计总体均值。...概率质量函数PMF为: 应用: 1.建立计数数据模型; 2.建立事件-时间或生存数据模型; 3.建立联表数据模型; 4.当二项分布X ~ Binomial(n,p)n很大而p很小时,分布可作为二项分布近似...t),则 是每单位时间预期事件发生频率;t是总观察时间。 例:假设出现在公交站的人数服从分布,平均每小时2.5人。观察公交站4小时,计算出现3个或更少人概率。

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分布 二项分布 正态分布之间联系

1.如果 np 存在有限极限 λ,则这二项分布就趋于参数为 λ 分布。...反之,如果 np 趋于无限大(如 p 是一个定),则根据德莫佛-拉普拉斯(De'Moivre-Laplace)中心极限定理,这二项分布将趋近于正态分布。  ...2.实际运用中当 n 很大时一般都用正态分布来近似计算二项分布,但是如果同时 np 又比较小(比起 n来说很小),那么用分布近似计算更简单些,毕竟分布跟二项分布一样都是离散型分布。...这是我们没法知道分布就是描述某段时间内,事件具体发生概率。 ?        上面就是分布公式。...若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2正态分布,记为N(μ,σ^2)。其概率密度函数为正态分布期望值μ决定了其位置,其标准差σ决定了分布幅度。

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统计中各种分布

进行n次这样试验,成功了x次,则失败次数为n-x,发生这种情况概率可用下面公式来计算(伯努利分布是二项分布在n = 1时特殊情况): ?...分布分布解决是“在特定时间里发生n个事件机率”。分布适合于描述单位时间内随机事件发生次数概率分布。...分布期望值和方差都是λ。在二项分布中,如果试验次数n很大,二项分布概率p很小,且乘积λ= np比较适中,则事件出现次数概率可以用分布来逼近。 5....酒厂虽然禁止员工发表一切酿酒研究有关成果,但允许他在不提到酿酒前提下,以笔名发表t分布发现,所以论文使用了“学生”(Student)这一笔名。...卡方分布期望,其中n为卡方分布自由度。: ? 方差,其中n为卡方分布自由度。: ? χ2表示观察理论之间偏离程度。 χ2计算公式: ? 其中,A为实际,T为理论

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独家 | 对Fisher信息量直观解读

在本文中,我们首先将深入理解Fisher信息量概念,然后了解它为什么这样去计算,以及它是如何进行计算。 让我们从一个例子开始吧。...在我们理解如何得到随机变量y中包含Fisher信息量之前,让我们再次看一下概率公式: 图:描述随机变量y分布概率质量函数(图片来源:作者) 注意到它其实是以下两个变量函数: 观测到事件发生次数...微分上便利性:一些概率分布函数f(y;θ)包含指数和乘积项,分布和正态分布概率分布函数就是典型例子。对这些函数进行微分可能会很复杂,有时甚至几乎不可能做到。...对分布分布函数取对数,并进行如下简化: 图:分布函数自然对数(图片来源:作者) 对数似然函数微分 让我们将y固定为某个观察到y,并将 ln(f(λ;y))重写为对数似然函数l(λ/y...因此,我们可以使用上述提到方差公式,如下所示: 图:Fisher信息量(图片来源:作者) 期望值计算Fisher信息量中作用 在上述公式中需要注意一个重要事项是,右侧期望值,即E()运算符是关于随机变量

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一个“栗子”讲透分布

我们这篇文章内容关于统计学中分布。 举个栗子 分布在概率统计当中非常重要,可以很方便地用来计算一些比较难以计算概率。...我们可以利用二项分布求一下每天掉下栗子数量期望,显然对于每一个单位时间而言,发生栗子掉落概率是p,所以整体期望是: 我们令这个期望值是,那么根据这个式子,我们可以表达出p了。...也就是说分布是我们将时间无限切分,然后套用二项分布利用数学极限推导出来结果。本质上来说,它内核仍然是二项分布。...使用分布原因是,当n很大,p很小时候,我们使用二项分布计算会非常困难,因为使用乘方计算出来会非常巨大,这个时候,我们使用分布去逼近这个概率就很方便了。...我们来看一下严谨使用条件限制,大概是这么三条。 当我们将时间进行无线切分之后,在接近于0时间段内事件发生概率时间成正比。

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广义线性模型(GLM)及其应用

来源:Deephub Imba本文约1800字,建议阅读5分钟广义线性模型是线性模型扩展,通过联系函数建立响应变量数学期望值线性组合预测变量之间关系。...广义线性模型[generalize linear model(GLM)]是线性模型扩展,通过联系函数建立响应变量数学期望值线性组合预测变量之间关系。...该模型说明如下 回归 分布用于对计数数据进行建模。它只有一个参数代表分布均值和标准差。这意味着平均值越大,标准差越大。 如果我们将回归应用于数据。结果应该是这样。...预测曲线是指数,因为对数联系函数( log link function)反函数是指数函数。由此也可以清楚地看出,由线性预测器计算回归参数保证为正。...实际使用中我们只要把联系函数和方差函数假设正确,甚至不用管是什么分布,如果使用就是一些典型联系函数,则方差函数都可以不用假设。

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初看分布

初看分布 前言 看了大多数博客关于分布理解,都是简单对公式做一些总结,本篇文章重点关注分布如何被提出,以及理解背后对现实假设是什么。可以参考参考资料有 1....正确做法应该是,对该问题进行数学建模,得到一个带参概率模型,然后用极大似然估计方法来求解概率。...有了这东西,我们让每小时婴儿个数等于期望即可。即 np=λ np = \lambda 这也是符合现实情况,很巧是,二项式分布计算得到期望值就在该分布函数概率最大地方附近。...计算得到,平均每年发生2起枪击案,所以λ=2\lambda= 2 。即可以有np=λnp = \lambda。 ? 上图中,蓝色条形柱是实际观察,红色虚线是理论预期。...可以看到,观察期望值还是相当接近。 ? 起码,从上述表格可以看出,美国枪击案是基本符合分布。 总的来说,分布是对二项式分布实验次数求极限而来

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R语言小数定律保险业应用:分布模拟索赔次数

让   表示一个计数随机变量,然后它是服从分布,如果有   这样 De Moivre从二项式分布近似获得了该分布。...启发式方法是,如果考虑大量观察,并且计算给定(小)区域中有多少观察,则此类观察数量就是分布。...然后,可以使用分布对到达该上层索赔数量进行建模。...因此,超出模型(针对罕见事件)过程密切相关。 过程 如上所述,当事件以某种方式随机且独立地随时间发生时,就会出现分布然后很自然地研究两次事件之间时间(或在保险范围内两次索赔)。...那么 ,没有灾难概率为,等于0.632。 稀有概率分布 计算稀有事件概率时,分布不断出现。例如,在50年时间里,至少有一次在核电厂发生事故可能性。

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Python用 PyMC3 贝叶斯推理案例研究:抛硬币和保险索赔发生结果可视化

然后,跟踪摘要返回有用模型性能摘要统计信息: mc_error通过将迹线分解为批次,计算每个批次平均值,然后计算这些平均值标准偏差来估计模拟误差。 hpd_* 给出最高后密度区间。...Rhat有时被称为潜在规模缩减因子,它为我们提供了一个因子,如果我们MCMC链更长,则可以减少方差。它是根据链每个链内方差来计算。接近 1 很好。...summary 我们使用迹线手动绘制和比较先验分布和后验分布。确认这些手动获得相似,后验分布均值为 P(Tails|观测数据)= 0.35。...在分布中,分布期望值 E(Y)、均值 E(X) 和方差 Var(Y) 相同; 例如,E(Y) = E(X) = Var(X) = λ。 请注意,如果方差大于均值,则称数据过于分散。...结论: 在这篇文章中,PyMC3 被应用于对两个示例进行贝叶斯推理:使用 β-二项分布抛硬币偏差,以及使用 gamma-分布保险索赔发生。

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Python用 PyMC3 贝叶斯推理案例研究:抛硬币和保险索赔发生结果可视化

然后,跟踪摘要返回有用模型性能摘要统计信息: mc_error通过将迹线分解为批次,计算每个批次平均值,然后计算这些平均值标准偏差来估计模拟误差。 hpd_* 给出最高后密度区间。...Rhat有时被称为潜在规模缩减因子,它为我们提供了一个因子,如果我们MCMC链更长,则可以减少方差。它是根据链每个链内方差来计算。接近 1 很好。...summary 我们使用迹线手动绘制和比较先验分布和后验分布。确认这些手动获得相似,后验分布均值为 P(Tails|观测数据)= 0.35。...在分布中,分布期望值 E(Y)、均值 E(X) 和方差 Var(Y) 相同; 例如,E(Y) = E(X) = Var(X) = λ。 请注意,如果方差大于均值,则称数据过于分散。...结论: 在这篇文章中,PyMC3 被应用于对两个示例进行贝叶斯推理:使用 β-二项分布抛硬币偏差,以及使用 gamma-分布保险索赔发生。

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R语言小数定律保险业应用:分布模拟索赔次数

p=14080 在保险业中,由于分散投资,通常会在合法大型投资组合中提及大数定律。在一定时期内,损失“可预测”。当然,在标准统计假设下,即有限期望值和独立性。...分布 所谓分布(请参阅http://en.wikipedia.org/…)由SiméonPoisson于1837年进行了介绍。...如果考虑大量观察,并且计算给定(小)区域中有多少观察,则此类观察数量就是分布。...过程 如上所述,当事件以某种方式随机且独立地随时间发生时,就会出现分布然后很自然地研究两次事件之间时间(或在保险范围内两次索赔)。...稀有概率分布 计算稀有事件概率时,分布不断出现。例如,在50年时间里,至少有一次在核电厂发生事故可能性。假设在反应堆中发生事故年概率 很小,例如0.05%。

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分析数据必须掌握概率分布

我们只是对一部分样本进行分析,然后去推测出整个对象规律。 首先,需要明确是:数据分析中,数据量越多,样本越大,结果越准确。 那有人会问,既然这样,为什么不搜集海量数据呢?...分布 分布计算公式如上。λ是单位时间(或单位面积)内随机事件平均发生率,比如说你预测一天平均有300人来医院就诊。...而医院医生满负荷量是400人,那么出现一天有400人就诊概率则满足分布。 ? 分布 知道分布有什么用呢?根据单位时间内出现概率大小可以做出决策。...但是,我们从概率学来说,第一种期望值是500万 (出现情况 * 出现概率 之和:500 * 100%),而第二种期望值是(50% * 2000 + 50% * 0 = 1000万)。...第二种选择期望值明显要高于第一种。这个比较抽象,和具体现实没联系。 那么,这种情况呢? 比如说:你在大公司年薪10万,工作稳定。

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数据分享|R语言零膨胀回归ZERO-INFLATED POISSON(ZIP)模型分析露营钓鱼数据实例估计IRR和OR

p=26915 零膨胀回归用于对超过零计数计数数据进行建模。此外,理论表明,多余零点是通过计数值不同过程生成,并且可以独立地对多余零点进行建模。...该模型对数据拟合显着优于空模型,即仅截距模型。为了证明情况确实如此,我们可以使用对数似然差异的卡方检验将当前模型没有预测变量空模型进行比较。...请注意,上面的模型输出并没有以任何方式表明我们零膨胀模型是否是对标准回归改进。我们可以通过运行相应标准 Poisson 模型然后对这两个模型进行 Vuong 检验来确定这一点。...vuong(p, m) Vuong 检验将零膨胀模型普通回归模型进行比较。在这个例子中,我们可以看到我们检验统计量是显着,表明零膨胀模型优于标准模型。...事实上,由于我们基本上使用是分类预测,我们可以使用函数来计算所有组合期望值来创建所有组合。最后我们创建一个图表。

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数据分享|R语言零膨胀回归ZERO-INFLATED POISSON(ZIP)模型分析露营钓鱼数据实例估计IRR和OR|附代码数据

该模型对数据拟合显着优于空模型,即仅截距模型。为了证明情况确实如此,我们可以使用对数似然差异的卡方检验将当前模型没有预测变量空模型进行比较。...请注意,上面的模型输出并没有以任何方式表明我们零膨胀模型是否是对标准回归改进。我们可以通过运行相应标准 Poisson 模型然后对这两个模型进行 Vuong 检验来确定这一点。...vuong(p, m) Vuong 检验将零膨胀模型普通回归模型进行比较。在这个例子中,我们可以看到我们检验统计量是显着,表明零膨胀模型优于标准模型。...使用稳健标准误差时,自举 CI 来自 Stata CI 更加一致。 现在我们可以估计模型事件风险比 (IRR) 和逻辑(零通胀)模型优势比 (OR)。...事实上,由于我们基本上使用是分类预测,我们可以使用函数来计算所有组合期望值来创建所有组合。最后我们创建一个图表。

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广义线性模型(GLM)及其应用

广义线性模型[generalize linear model(GLM)]是线性模型扩展,通过联系函数建立响应变量数学期望值线性组合预测变量之间关系。...正态分布:恒等函数 分布:对数函数 二项分布:分对数函数 除此以外我们还可以自定义联系函数,如果不喜欢自己编写可以使用在 statsmodels 中实现了各种联系函数,Stan、PyMC3 和...在单变量情况下,线性回归可以表示如下 模型假定噪声项正态分布。该模型说明如下 回归 分布用于对计数数据进行建模。它只有一个参数代表分布均值和标准差。...由此也可以清楚地看出,由线性预测器计算回归参数保证为正。...实际使用中我们只要把联系函数和方差函数假设正确,甚至不用管是什么分布,如果使用就是一些典型联系函数,则方差函数都可以不用假设。

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从贝叶斯定理到概率分布全面梳理!

我们如何解决这一问题?我们试着进行一些实验,如果硬币正面向上记录 1,如果反面向上记录 0。重复投掷 1000 次并记录 0 和 1 次数。...对于每个函数,分布可能有一些参数来调整其行为。 当我们计算硬币投掷事件相对频率时,我们实际计算了一个所谓经验概率分布。事实证明,世界上许多不确定过程可以用概率分布来表述。...以期望值为例: 下面我们将详细介绍各种常见概率分布类型,正如上所说,概率分布可以分为离散型随机变量分布和连续性随机变量分布。...期望值是指一个概率分布平均值,对于随机变量 X,对应期望值为:E(X) = 1*p + 0*(1-p) = p,而方差为 V(X) = E(X^2) – [E(X)]^2 = p – p^2 = p...在分布中定义符号有: λ是事件发生率; t 是事件间隔长度; X 是在一个时间间隔内事件发生次数。 设 X 是一个随机变量,那么 X 概率分布称为分布

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从贝叶斯定理到概率分布:综述概率论基本定义

我们如何解决这一问题?我们试着进行一些实验,如果硬币正面向上记录 1,如果反面向上记录 0。重复投掷 1000 次并记录 0 和 1 次数。...这是一个定律,它以数学函数形式告诉我们在一些实验中不同可能结果概率。对于每个函数,分布可能有一些参数来调整其行为。 当我们计算硬币投掷事件相对频率时,我们实际计算了一个所谓经验概率分布。...这两种分布类型在数学处理上有所不同:通常连续分布使用积分 ∫ 而离散分布使用求和Σ。以期望值为例: ?...期望值是指一个概率分布平均值,对于随机变量 X,对应期望值为:E(X) = 1*p + 0*(1-p) = p,而方差为 V(X) = E(X^2) – [E(X)]^2 = p – p^2 = p...在分布中定义符号有: λ是事件发生率; t 是事件间隔长度; X 是在一个时间间隔内事件发生次数。 设 X 是一个随机变量,那么 X 概率分布称为分布

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从贝叶斯定理到概率分布:综述概率论基本定义

我们如何解决这一问题?我们试着进行一些实验,如果硬币正面向上记录 1,如果反面向上记录 0。重复投掷 1000 次并记录 0 和 1 次数。...对于每个函数,分布可能有一些参数来调整其行为。 当我们计算硬币投掷事件相对频率时,我们实际计算了一个所谓经验概率分布。事实证明,世界上许多不确定过程可以用概率分布来表述。...以期望值为例: 下面我们将详细介绍各种常见概率分布类型,正如上所说,概率分布可以分为离散型随机变量分布和连续性随机变量分布。...期望值是指一个概率分布平均值,对于随机变量 X,对应期望值为:E(X) = 1*p + 0*(1-p) = p,而方差为 V(X) = E(X^2) – [E(X)]^2 = p – p^2 = p...在分布中定义符号有: λ是事件发生率; t 是事件间隔长度; X 是在一个时间间隔内事件发生次数。 设 X 是一个随机变量,那么 X 概率分布称为分布

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数据挖掘学习小组之(概率分布

基本概念 随机变量 随机变量(random variable)表示随机试验各种结果函数。随机事件不论数量是否直接有关,都可以数量化,即都能用数量化方式表达!...连续变量 在一定区间内可以任意取值变量叫连续变量,其数值是连续不断,相邻两个数值可作无限分割,即可取无限个数值 期望值 在概率论和统计学中,期望值(或数学期望、或均值,亦简称期望,物理学中称为期待...伯努利分布 二项分布一样 分布 Poisson分布,是一种统计概率学里常见到离散概率分布,由法国数学家西莫恩·德尼·(Siméon-Denis Poisson)在1838年时发表。...它是几何分布连续模拟,它具有无记忆关键性质。除了用于分析过程外,还可以在其他各种环境中找到。...偏态分布 偏态分布“正态分布”相对,分布曲线左右不对称数据次数分布,是连续随机变量概率分布一种。可以通过峰度和偏度计算,衡量偏态程度。

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广义线性模型应用举例之回归及R计算

某些计数型变量可以通过正态分布进行近似,并可以使用一般线性回归进行合理建模。但更普遍做法是使用广义线性模型,如回归或负二项回归,它们都是应用于计数型(非负整数)响应变量回归模型。...先前考虑使用一般线性模型(多元线性回归)进行分析,仅仅是出于该方法最为简单直观,使得在大多数实际分析中经常将问题直接简化为一般线性模型去解释,并放松对正态性假设。...),实际使用时参考文献中方法描述以及自己数据集特点进行选择即可。...本示例直接使用基础包函数glm()作简单展示。 首先不妨使用全部环境变量拟合R. cataractae丰度多元回归,本次计算过程中暂且忽略离群以及多重共线性等影响。...分布方差和均值是相等。由于拟合出分布均值估计回归残差方差应该均值预测相等。因此,在对残差和拟合作图时,随着均值预测增加,残差方差应该以相同速度增加。

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