r语言计算概率的代码怎么写

Python049

r语言计算概率的代码怎么写,第1张

R一个很方便的用处是提供了一套完整的统计表集合。函数可以对累积分布函数P(X≤x),概率密度函数,分位函数(对给定的q,求满足P(X≤x) >q的最小x)求值,并根据分布进行模拟

在统计学中,产生随机数据是很有用的,R可以产生多种不同分布下的随机数序列。这些分布函数的形式为rfunc(n,p1,p2,...),其中func指概率分布函数,n为生成数据的个数,p1, p2, . . .是分布的参数数值。上面的表给出了每个分布的详情和可能的缺省值(如果没有给出缺省值,则意味着用户必须指定参数)。

例:用0~1之间的均匀分布产生10个随机点

>runif(10)

[1] 0.961465376 0.0075219250.193619234 0.137027246 0.739370654 0.072907082

[7] 0.674551635 0.6507778110.984664183 0.796723066

大多数这种统计函数都有相似的形式,只需用d、p或者q去替代r,比如密度函数(dfunc(x, ...)),累计概率密度函数(也即分布函数)(pfunc(x,...))和分位数函数(qfunc(p, ...),0<p<1)。最后两个函数序列可以用来求统计假设检验中P值或临界值。例如,显著性水平为5%的正态分布的双侧临界值是:

>qnorm(0.025)

[1] -1.959964

>qnorm(0.975)

————————————————

在R中,概率函数形如:

[dpqr]distribution_abbreviation

其中第一个字母表示其所指分布的某一方面:

d = 密度函数(density)

p = 分布函数(distribution function)

q = 分位数函数(quantile function)

r = 生成随机数(随机偏差)

以正态分布为例

1 什么是正态分布?

正态分布也被称为高斯分布,是统计学中极为常见的连续型概率分布。正态曲线呈钟型,两头低,中间高,左右对称因其曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线。

2 正态分布的两个参数及图形

正态分布有两个参数,即均数和标准差。 1)概率密度曲线在均值处达到最大,并且对称; 2)一旦均值和标准差确定,正态分布曲线也就确定; 3)当X的取值向横轴左右两个方向无限延伸时,曲线的两个尾端也无限渐近横轴,理论上永远不会与之相交; 4)正态随机变量在特定区间上的取值概率由正态曲线下的面积给出,而且其曲线下的总面积等于1;

5)均值可取实数轴上的任意数值,决定正态曲线的具体位置;标准差决定曲线的“陡峭”或“扁平”程度:标准差越大,正态曲线越扁平;标准差越小,正态曲线越陡峭。这是因为,标准差越小,意味着大多数变量值离均数的距离越短,因此大多数值都紧密地聚集在均数周围,图形所能覆盖的变量值就少些,于是都挤在一块,图形上呈现瘦高型。相反,标准差越大,数据跨度就比较大,分散程度大,所覆盖的变量值就越多,图形呈现“矮胖型”。

3 标准正态分布

如果不指定一个均值和一个标准差,则函数将假定其为标准正态分布(均值为0,标准差为1)。

4 正态分布的概率函数

概率密度函数为dnorm(),分布函数pnorm(),分位函数qnorm(),随机数生成函数rnorm()。

dnorm(x, mean = 0, sd = 1, log = FALSE)

pnorm(q, mean = 0, sd = 1, lower.tail = TRUE, log.p = FALSE)

qnorm(p, mean = 0, sd = 1, lower.tail = TRUE, log.p = FALSE)

rnorm(n, mean = 0, sd = 1)

x - 是数字的向量。

p - 是概率向量。

n - 是观察次数(样本量)。

mean - 是样本数据的平均值,默认值为零。

sd - 是标准偏差,默认值为1。

pretty()创建美观的分割点。选取n+1等间距的取整数,将连续变量x分割为n个区间。pretty(x,n)

x:它被定义为矢量数据。

n:结果向量的长度。

返回:等长区间的数据向量。

设定随机数种子

set.seed()

该函数是设定生成随机数的种子,种子是为了让结果具有重复性,保证你在执行和调试后,所创造的随机数保持不变。 24

runif(n, min = 0, max = 1)

该函数用于创建均匀分布的随机偏差。n表示观察次数,min和max分别为最小最大值。

其他概率分布见下表。

参考资料:

用的最多的,是求均值的mean()函数,当然这里也要提到,像sum()这种求和函数,

还有sd(x) 标准差函数,var(x) 方差函数。min()求最小值,max()求最大值。

我们来具体试试,这里使用一个向量:

test<-c(2,4,5,23,199,25,78,90,12)

求最大值

>max(test)

[1] 19

求最小值

>min(test)

求和

>sum(test)

[1] 43

求标准差,求方差

>sd(test)

[1] 65.01154

>var(test)

[1] 4226.

在来试试最重要的均值

>mean(test)

[1] 48.66667

另外中位数计算。使用median()函数

>median(test)

[1] 23

如果给定一种概率分布,通常会有四类计算问题:

计算其概率密度density (d)计算其概率分布probability(p)计算其百分位数quantile (q)随机数模拟random (r)上面四类计算对应的英文首字母,就是R语言类率分布函数的开头字母。

比如说,正态分布是norm的化,那密度函数就是dnorm(),分布函数就是pnorm(),

更有用的是用相应分布生成随机数,比如rnorm(),就会生成服从正态分布的随机数。

比如我们生成100个服从正态分布的随机数

rnorm(100)

[1] -9.064408e-01 1.026560e+00 -1.097470e+00 1.055395e+00 9.377175e-01

[6] -2.080103e-01 -3.092396e-01 -8.739942e-01 -1.242774e+00 1.102486e+00

[11] 1.082092e+00 -1.695528e+00 -5.930809e-01 -2.100800e-01 8.253859e-01

[16] -1.112551e+00 -3.960474e-01 -9.354820e-01 7.291608e-01 -3.773510e-01

[21] -3.438082e-01 -7.378688e-02 -9.047609e-01 -1.036344e+00 9.485103e-01

[26] -3.437985e-01 -2.145275e-02 1.350098e+00 -1.283633e+00 3.767240e-01

[31] 1.169566e+00 -4.325399e-01 -9.215626e-02 3.839357e-01 3.045491e-01

......

我们再用相应的频率分布直方图来看一下,这些生成的随机数:

hist(rnorm(100))

R就画出了这些随机数的频率分布图