正規分布の確率

Pythonで学ぶ確率の基礎

Alexander A. Ramírez M.

CEO @ Synergy Vision

確率密度

$$ $$ −1 の確率密度のプロット

Python では数行で実行できます。

# norm をインポート
from scipy.stats import norm
# pdf で確率密度を計算
norm.pdf(-1, loc=0, scale=1)

0.24197072451914337

loc は平均、scale は標準偏差を指定します。

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pdf() と cdf()

$$ $$ 密度プロットでの −1 の累積分布関数

$$ $$ −1 の累積分布関数のプロット

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pdf() と cdf()(続き)

$$ $$ 1.5 未満の確率密度関数のプロット

$$ $$ 1.5 における累積分布関数のプロット

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pdf() と cdf()(続き)

$$ $$ 5 未満の確率密度関数のプロット

$$ $$ 5 における累積分布関数のプロット

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累積分布関数の例

−1 における累積分布関数

# -1 の cdf を計算
norm.cdf(-1)
0.15865525393145707

0.5 における累積分布関数

# 0.5 の cdf を計算
norm.cdf(0.5)
0.6914624612740131
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百分点関数(ppf)

0.2 の百分点関数

# 0.2 の ppf を計算
norm.ppf(0.2)
-0.8416212335729142

0.55 の百分点関数

# 55% の ppf を計算
norm.ppf(0.55)
0.12566134685507416
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ppf() は cdf() の逆関数

0 における累積分布関数

# 値 0 の cdf を計算
norm.cdf(0)
0.5

0.5 の百分点関数

# 確率 50% の ppf を計算
norm.ppf(0.5)
0
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2 値間の確率

$$ $$ x が −1 より大きく 1 未満の確率

$$ $$

# 変数を作成
a = -1
b = 1
# 2 値間の確率を減算で計算
norm.cdf(b) - norm.cdf(a)

0.6826894921370859
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テール確率

$$ $$ x が 1 より大きい確率

$$ $$

# 変数を作成
a = 1

# sf() で cdf() の補集合を計算
norm.sf(a)

0.15865525393145707
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テール

$$ $$ x が 2 より大きい、または −2 より小さい確率

$$ $$

# 変数を作成
a = -2
b = 2
# 各テールを足してテール確率を計算
norm.cdf(a) + norm.sf(b)

0.04550026389635839
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テール(続き)

$$ $$ x が 2 より大きい、または −2 より小さい確率

$$ $$

# 変数を作成
a = -2
b = 2
# 各テールを足してテール確率を計算
norm.cdf(a) + norm.sf(b)

0.04550026389635839
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区間

$$ $$ 確率 0.95 を得る a と b の値

$$ $$

# 変数を作成
alpha = 0.95

# 区間を計算
norm.interval(alpha)
(-1.959963984540054, 1.959963984540054)
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練習に進みましょう!

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