numpy.random.standard_t

numpy.random.standard_t(df, size=None)

Генерация выборок из стандартного распределения Стьюдента с df степенями свободы.

Частный случай гиперболического распределения. По мере увеличения df, результат приближается к стандартному нормальному распределению (standard_normal).

Параметры:	df : float or array_like of floats Степени свободы, должно быть > 0. size : int or tuple of ints, optional Форма выходных данных. Если заданная форма, например, (m, n, k), то генерируются m * n * k выборок. Если размер равен None (по умолчанию), возвращается единственное значение, если df является скалярным. В противном случае, генерируются np.array(df).size выборок.
Возвращает:	out : ndarray or scalar Сгенерированные выборки из заданного стандартного распределения Стьюдента.

Примечания

Функция плотности вероятности для распределения Стьюдента:

t-критерий основан на предположении, что данные поступают из нормального распределения. t-критерий позволяет проверить, является ли выборочное среднее (среднее, вычисленное по данным) хорошей оценкой истинного среднего.

Вычисление t-распределения было впервые опубликовано в 1908 году Уильямом Госсетом, работавшим на пивоваренном заводе «Гиннесс» в Дублине. Из-за вопросов, связанных с коммерческой тайной, он был вынужден публиковаться под псевдонимом, и поэтому использовал имя Стьюдент.

Ссылки

[1]	(1, 2) Dalgaard, Peter, “Вводный курс статистики с R”, Springer, 2002.

[2]	Википедия, «Распределение Стьюдента» http://en.wikipedia.org/wiki/Student’s_t-distribution

Примеры

Из книги Далгаарда, стр. 83 [1], предположим, что суточный энергетический прием для 11 женщин в кДж составляет:

>>> intake = np.array([5260., 5470, 5640, 6180, 6390, 6515, 6805, 7515, \
...                    7515, 8230, 8770])

Отклоняется ли их энергетический прием систематически от рекомендуемого значения в 7725 кДж?

У нас есть 10 степеней свободы, поэтому выборочное среднее находится в пределах 95% от рекомендуемого значения?

>>> s = np.random.standard_t(10, size=100000)
>>> np.mean(intake)
6753.636363636364
>>> intake.std(ddof=1)
1142.1232221373727

Вычислите статистику t, установив параметр ddof в значение для несмещённой оценки, чтобы знаменатель в стандартном отклонении был равен степеням свободы, N-1.

>>> t = (np.mean(intake)-7725)/(intake.std(ddof=1)/np.sqrt(len(intake)))
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> h = plt.hist(s, bins=100, density=True)

Для одностороннего t-теста, насколько далеко в распределении находится статистика t?

>>> np.sum(s<t) / float(len(s))
0.0090699999999999999  #random

Таким образом, p-значение составляет примерно 0,009, что говорит о том, что нулевая гипотеза имеет вероятность около 99% быть истинной.