Scipy Anova w jedną stronę

Ten samouczek poprowadzi Cię przez działanie i wdrożenie funkcji ANOVA biblioteki Scipy. Język programowania Pythona umożliwia wykonywanie wszelkiego rodzaju obliczeń matematycznych, naukowych lub statystycznych z wbudowanymi funkcjami. ANOVA to funkcja statystyczna, którą wyjaśnimy w tym artykule. Wyjaśnimy, czym jest ANOVA w jedną stronę, jaki jest jej cel i jak ją wdrożyć w programie Python. Zapewnimy również przykładowe programy, które pomogą Ci poprowadzić wdrożenie w jedną stronę ANOVA.

Co to jest ANOVA?

ANOVA jest skrótem „analizy wariancji”, która jest testem omnibus. Jest stosowany do ustalenia, czy istnieje jakakolwiek istotna statystycznie zmienność średnich wartości różnych grup. Wynika to z dwóch hipotez - jeden mówi, że średnie wartości wszystkich grup są równe, a druga mówi, że istnieje pewna różnica w średniej wartości jednej grupy. Ponieważ w jednej drodze ANOVA jest testem omnibus, sprawdza wszystkie grupy pod kątem różnicy, a przynajmniej jeden z nich jest statystycznie inny niż inne. Jeśli jednak ANOVA w jedną stronę jest znaczące, nie można ustalić, która grupa jest inna.

Co to jest w jednej stronie ANOVA w programie Python?

Biblioteka Scipy w języku programowania Python zapewnia funkcję f_oneway (), która służy do wykonywania jednokierunkowej ANOVA. Funkcja f_oneway () jest zgodna z hipotezą zerową, która testuje, że lista grup ma tę samą średnią. Test jest stosowany do więcej niż dwóch grup i mogą mieć różne rozmiary. Teraz zrozummy następującą składnię:

Składnia funkcji F_oneway

F_oneway () zawiera dwa parametry do funkcjonowania - jeden jest obowiązkowy, a drugi można pominąć. Parametr „**danych” obejmuje listę próbek danych. Możesz podać tyle próbek, ile potrzebujesz. Musi być co najmniej dwa zestawy danych. Jeśli masz tablice wielowymiarowe, wszystkie tablice powinny mieć te same wymiary. Parametr „osi” jest parametrem opcjonalnym. Służy do określenia osi tablicy, wzdłuż której zastosowano test. Funkcja F_oneway zwraca statystyki F i powiązaną z nią wartość p.

Funkcja F_Oneway podnosi dwa wyjątki: ConstantinputWarning i DegeneratedAWarning. ConstantInninputWarning jest podniesiony, gdy każda pozycja zestawów danych jest identyczna, a statystyki F nie są zdefiniowane lub nieskończone, więc zwraca albo NP.nan lub np.Inf. Z drugiej strony, degeneratedatawarning jest podniesiony, gdy tablica ma długość 0 lub 1. W tym przypadku NP.NAN jest zwracany dla statystyki F i wartości p.

Cel i funkcja ANOVA w jedną stronę

ANOVA w jedną stronę służy do porównania środków różnych grup i znalezienia podobieństw i różnic między nimi. Wymaga różnych środków grupy i testów na różnice statystyczne między nimi. Teraz zrozummy to wszystko za pomocą przykładów. Aby zaimplementować funkcję jednokierunkową ANOVA, musimy zainstalować bibliotekę Scipy. Upewnij się, że biblioteka Scipy jest wstępnie zainstalowana. Jeśli nie jest, musisz go zainstalować przed wdrożeniem funkcji jednokierunkowej ANOVA. Możesz zainstalować bibliotekę scipy za pomocą następującego polecenia:

Zakładając, że masz wstępnie zainstalowaną bibliotekę Scipy, przechodzimy do sekcji przykładów, aby poprowadzić cię, jak wdrożyć ANOVA w jedną stronę w języku programowania Python.

Przykład 1:

Jak wspomniano wcześniej, oto lista grup, które mają zostać dostarczone do funkcji jednokierunkowej ANOVA, aby uzyskać wynik w jedną stronę ANOVA. W tym przykładzie podamy cztery listy do funkcji F_oneway (). Rozważ następujący przykładowy kod:

od Scipy.Statystyki importowe f_oneway
P1 = [5, 10, 15, 20, 30]
P2 = [10, 15, 20, 25, 30]
P3 = [15, 20, 25, 30, 35]
P4 = [20, 25, 30, 35, 40]
F_Oneway (P1, P2, P3, P4)

Biblioteka Scipy i jej pakiet statystyk są wywoływane w celu zaimportowania funkcji F_oneway. Zestawy danych są dostarczane i przekazywane do funkcji f_oneway () dla średniego porównania. Wyjście jest następujące:

Przykład 2:

Użyjmy funkcji losowej z biblioteki Numpy, aby obliczyć ANOVA w jedną stronę. Rozważ przykładowy kod w poniższym fragmencie:

od Scipy.Statystyki importowe f_oneway
importować Numpy jako NP
P1 = NP.losowy.Rand (2, 10)
p2 = np.losowy.Rand (3, 10)
p3 = np.losowy.Rand (4, 10)
P4 = NP.losowy.Rand (5, 10)
p5 = np.losowy.Rand (6, 10)
F, p = f_oneway (p1, p2, p3, p4, p5)
Drukuj (f)
Drukuj (P)

Podobnie jak w poprzednim przykładzie, biblioteka Scipy wraz z modułem statystyk jest importowana do programu, aby użyć funkcji F_oneway. Biblioteka Numpy jest importowana jako NP, aby użyć losowej funkcji powiązanej z nią. Pięć zestawów danych jest zadeklarowanych za pomocą funkcji losowej o różnych zakresach i wszystkie z nich są przekazywane do funkcji F_Oneway. Teraz zobaczmy wynik funkcji F_ONway dla zestawów danych zawierających liczby losowe. Wyjście jest następujące:

Przykład 3:

Jak dotąd dostarczyliśmy jednowymiarową tablicę do funkcji F_oneway (). Teraz przejdźmy do tablicy wielowymiarowej do funkcji F_oneway. Rozważ następujący przykładowy kod dla twojego zrozumienia:

importować Numpy jako NP
od Scipy.Statystyki importowe f_oneway
A = NP.tablica ([[5, 10, 15, 20, 30],
[10, 15, 20, 25, 30],
[15, 20, 25, 30, 35],
[20, 25, 30, 35, 40]])
B = NP.tablica ([[1, 2, 3, 4, 5],
[2, 3, 4, 5, 6],
[3, 4, 5, 6, 7],
[4, 5, 6, 7, 8]))
C = NP.tablica ([[2, 4, 6, 8, 10],
[4, 6, 8, 10, 12],
[6, 8, 10, 12, 14],
[8, 10, 12, 14, 16]])
D = NP.tablica ([[3, 6, 9, 12, 15],
[6, 9, 12, 15, 18],
[9, 12, 15, 18, 21],
[12, 15, 18, 21, 23]])
f_oneway (a, b, c, d)

Ponownie biblioteki Numpy i Scipy są importowane zgodnie z wymaganiami programu. Cztery zestawy danych zawierające tablice wielowymiarowe są zadeklarowane i przekazywane do funkcji F_oneway. Zauważ, że wymiary każdego zestawu danych są takie same i wszystkie z nich są zadeklarowane jako tablice Numpy. Jak wspomniano wcześniej, wymiary wszystkich zestawów próbek powinny być takie same. W przeciwnym razie skończysz z wyjątkami lub błędami. Statystyka F i wartość p dla funkcji F_oneway są zwracane w następujący sposób:

Wniosek

Ten samouczek jest przewodnikiem po funkcji jednokierunkowej ANOVA. ANOVA w jedną stronę jest procesem znalezienia różnic statystycznych między średnimi grupami próbek. Jednokierunkowa funkcja ANOVA zajmuje listę przykładowych danych i porównuje ich środki i zwraca statystykę F i wartość p danych zestawów danych. Biblioteka Scipy zapewnia funkcję F-Oneway w pakiecie Stats, która wykonuje funkcję jednokierunkową ANOVA. Wykazaliśmy kilka przykładów, aby uczyć się i zrozumieć, jak wdrożyć funkcję F_oneway w programie Python. Ćwicz te przykłady i mają dobre polecenie funkcji F_oneway w bibliotece Scipy.