python 中numpy的var,std及cov

统计指标解析
本文介绍了统计学中的几个核心概念:方差(var)、标准差(std)和协方差(cov)。方差用来衡量数据分布的离散程度,是各数据与平均数差的平方的平均值;标准差为方差的平方根;而协方差则用于度量两个变量的总体误差。这些概念在数据分析中起着至关重要的作用。

var:表示方差,

即各项-均值的平方求和后再除以N , 

 

std:表示标准差,是var的平方根。

cov:协方差 ,与var类似,但是除以(N-1)

转载于:https://www.cnblogs.com/zz22--/p/8137623.html

### Python大数据处理中NumPy的使用方法 #### NumPy简介 NumPy(Numerical Python)是Python的一个开源库,专门用于大规模数值计算。该库提供了高性能的多维数组对象`ndarray`,以及一系列用于操作这些数组的工具和函数[^2]。 #### 创建NumPy数组 可以通过多种方式创建NumPy数组: - **从列表或其他序列转换** ```python import numpy as np data_list = [1, 2, 3, 4, 5] data_array = np.array(data_list) print(data_array) ``` - **内置函数生成特定模式的数据** ```python ones_array = np.ones((3, 3)) zeros_array = np.zeros((2, 4)) random_integers = np.random.randint(0, 10, size=(2, 2)) print("Ones Array:\n", ones_array) print("\nZeros Array:\n", zeros_array) print("\nRandom Integers:\n", random_integers) ``` #### 基础统计功能 对于给定的一维或多维数组,可以直接调用相应的方法来进行基本统计数据的操作,如求平均数、方差等: ```python # 给定一串随机整数作为样本数据集 sample_data = np.random.randint(1, 10, 10) mean_value = sample_data.mean() std_deviation = sample_data.std() print(f"Sample Data Mean Value: {mean_value}") print(f"Sample Data Standard Deviation: {std_deviation}") covariance_matrix = np.cov(sample_data, rowvar=False) # 对于单变量情况,rowvar应设为False print(f"Covariance Matrix of Sample Data:\n{covariance_matrix}") ``` #### 高级特性——广播机制与向量化运算 NumPy支持高效的广播机制,允许不同形状之间的数组之间执行按元素操作;同时,所有的算术运算符都被重载成能够应用于整个数组上的形式,这被称为向量化运算。这种设计极大地提高了代码效率并简化了编程逻辑。 ```python vector_a = np.arange(5) scalar_b = 2 result_addition = vector_a + scalar_b # 广播加法 elementwise_multiplication = vector_a * scalar_b # 向量乘法 print(result_addition) print(elementwise_multiplication) ``` #### 实际应用案例:地震数据分析 在一个具体的例子中,假设有一个记录某次地震期间各地震感强度(`lido`)的数据集合,则可以利用NumPy快速完成对该批数据的基础统计分析工作: ```python # 模拟一组地震烈度测量值 (实际情况下应该是读取真实数据文件获得) simulated_lidos = np.random.uniform(low=1., high=9., size=(7,)) valid_indices = simulated_lidos != 0. average_intensity = np.sum(simulated_lidos[valid_indices]) / valid_indices.sum() print(f"Lido Average Intensity Excluding Zeros: {average_intensity:.2f}")[^5]. ```
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