Python-statistics-Modul
In der Datenanalyse und im wissenschaftlichen Rechnen ist Statistik ein sehr wichtiges Werkzeug.
Python bietet ein integriertesstatisticsModul, speziell für die Durchführung grundlegender statistischer Berechnungen. Dieser Artikel wird ausführlichstatisticsdie Funktionen und die Verwendung des Moduls beschreiben und Anfängern helfen, schnell zu lernen, wie sie dieses Modul für grundlegende statistische Analysen verwenden.
statisticsDas Modul bietet viele gängige statistische Funktionen, wie Mittelwert, Median, Varianz, Standardabweichung usw.
Um die Funktionen des Moduls statistics zu verwenden, müssen Sie zuerst importieren:
import statistics
Inhalt des Moduls statistics anzeigen:
>>> dir(statistics)
['Counter', 'Decimal', 'Fraction', 'NormalDist', 'StatisticsError', '__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '_coerce', '_convert', '_exact_ratio', '_fail_neg', '_find_lteq', '_find_rteq', '_isfinite', '_normal_dist_inv_cdf', '_ss', '_sum', 'bisect_left', 'bisect_right', 'erf', 'exp', 'fabs', 'fmean', 'fsum', 'geometric_mean', 'groupby', 'harmonic_mean', 'hypot', 'itemgetter', 'log', 'math', 'mean', 'median', 'median_grouped', 'median_high', 'median_low', 'mode', 'multimode', 'numbers', 'pstdev', 'pvariance', 'quantiles', 'random', 'sqrt', 'stdev', 'tau', 'variance']
Gängige statistische Funktionen
Mittelwert
Der Mittelwert ist der Durchschnitt aller Werte in einem Datensatz.statisticsDas Modul bietet diemean()Funktion zur Berechnung des Mittelwerts.
Beispiel
mean_value = statistics.mean(data)
print("Mittelwert:", mean_value)
Ausgabe:
均值: 3
Median
Der Median ist der Wert, der in der Mitte eines Datensatzes liegt, wenn dieser nach Größe geordnet ist.statisticsDas Modul bietet diemedian()Funktion zur Berechnung des Medians.
Beispiel
median_value = statistics.median(data)
print("Median:", median_value)
Ausgabe:
中位数: 3
Wenn die Länge des Datensatzes gerade ist,median()berechnet die Funktion automatisch den Durchschnitt der beiden mittleren Zahlen.
Beispiel
median_value = statistics.median(data)
print("Median:", median_value)
Ausgabe:
中位数: 2.5
Mode
Der Modus ist der Wert, der in einem Datensatz am häufigsten vorkommt.statisticsDas Modul bietet diemode()Funktion zur Berechnung des Modus.
Beispiel
mode_value = statistics.mode(data)
print("Modus:", mode_value)
Ausgabe:
众数: 2
Wenn es im Datensatz keine wiederholten Werte gibt,mode()löst die Funktion einenStatisticsErrorAusnahme.
Varianz
Die Varianz ist ein Maß für den Grad der Streuung von Werten in einem Datensatz.statisticsDas Modul bietet dievariance()Funktion zur Berechnung der Varianz.
Beispiel
variance_value = statistics.variance(data)
print("Varianz:", variance_value)
Ausgabe:
方差: 2.5
Standardabweichung
Die Standardabweichung ist die Quadratwurzel der Varianz und wird verwendet, um die Streuung eines Datensatzes zu messen.statisticsDas Modul bietet diestdev()Funktion zur Berechnung der Standardabweichung.
Beispiel
stdev_value = statistics.stdev(data)
print("Standardabweichung:", stdev_value)
Ausgabe:
标准差: 1.5811388300841898
Harmonisches Mittel
Das harmonische Mittel ist eine spezielle Art von Mittelwert, geeignet für Szenarien wie die Berechnung von Raten.statisticsDas Modul bietet dieharmonic_mean()Funktion zur Berechnung des harmonischen Mittels.
Beispiel
harmonic_mean_value = statistics.harmonic_mean(data)
print("Harmonisches Mittel:", harmonic_mean_value)
Ausgabe:
调和平均数: 1.7142857142857142
Geometrisches Mittel
Das geometrische Mittel ist ein Mittelwert, der zur Berechnung von Wachstumsraten oder Verhältnissen verwendet wird.statisticsDas Modul bietet diegeometric_mean()Funktion zur Berechnung des geometrischen Mittels.
Beispiel
geometric_mean_value = statistics.geometric_mean(data)
print("Geometrisches Mittel:", geometric_mean_value)
Ausgabe:
几何平均数: 2.0
Weitere gängige Funktionen
Unterer Median und oberer Median
statisticsDas Modul bietet außerdem diemedian_low()undmedian_high()Funktionen, die verwendet werden, um den unteren Median bzw. den oberen Median eines Datensatzes zu berechnen.
Beispiel
median_low_value = statistics.median_low(data)
median_high_value = statistics.median_high(data)
print("Unterer Median:", median_low_value)
print("Oberer Median:", median_high_value)
Ausgabe:
中位数低: 2 中位数高: 3
Quantile
Quantile sind Werte, die einen Datensatz in mehrere gleiche Teile unterteilen.statisticsDas Modul bietet diequantiles()Funktion zur Berechnung von Quantilen.
Beispiel
quantiles_value = statistics.quantiles(data, n=4)
print("Quartile:", quantiles_value)
Ausgabe:
四分位数: [1.5, 3.0, 4.5]
Methoden des math-Moduls
| Methode | Beschreibung |
|---|---|
| statistics.harmonic_mean() | Berechnet das harmonische Mittel eines gegebenen Datensatzes. |
| statistics.mean() | Berechnet den Mittelwert eines Datensatzes |
| statistics.median() | Berechnet den Median eines Datensatzes |
| statistics.median_grouped() | Berechnet den Median gruppierter Daten für einen gegebenen gruppierten Datensatz |
| statistics.median_high() | Berechne den oberen Median eines gegebenen Datensatzes |
| statistics.median_low() | Berechne den unteren Median eines gegebenen Datensatzes. |
| statistics.mode() | Berechne den Modus eines Datensatzes (der am häufigsten vorkommende Wert) |
| statistics.pstdev() | Berechne die Stichprobenstandardabweichung eines gegebenen Datensatzes |
| statistics.stdev() | Berechne die Standardabweichung eines Datensatzes |
| statistics.pvariance() | Berechne die Stichprobenvarianz eines gegebenen Datensatzes |
| statistics.variance() | Berechne die Varianz eines Datensatzes |
| statistics.quantiles() | Berechne die Quantile eines Datensatzes, wobei die Anzahl der Quantile angegeben werden kann (standardmäßig Quartile) |