Инструменты вычислений

Статистические функции

Процентное изменение

Series и DataFrame имеют метод pct_change() для вычисления процентного изменения за заданное количество периодов (используя fill_method для заполнения значений NA/null перед вычислением процентного изменения).

In [1]: ser = pd.Series(np.random.randn(8))

In [2]: ser.pct_change()
Out[2]: 
0         NaN
1   -1.602976
2    4.334938
3   -0.247456
4   -2.067345
5   -1.142903
6   -1.688214
7   -9.759729
dtype: float64

In [3]: df = pd.DataFrame(np.random.randn(10, 4))

In [4]: df.pct_change(periods=3)
Out[4]: 
          0         1         2         3
0       NaN       NaN       NaN       NaN
1       NaN       NaN       NaN       NaN
2       NaN       NaN       NaN       NaN
3 -0.218320 -1.054001  1.987147 -0.510183
4 -0.439121 -1.816454  0.649715 -4.822809
5 -0.127833 -3.042065 -5.866604 -1.776977
6 -2.596833 -1.959538 -2.111697 -3.798900
7 -0.117826 -2.169058  0.036094 -0.067696
8  2.492606 -1.357320 -1.205802 -1.558697
9 -1.012977  2.324558 -1.003744 -0.371806

Ковариация

Series.cov() может быть использована для вычисления ковариации между рядами (исключая пропущенные значения).

In [5]: s1 = pd.Series(np.random.randn(1000))

In [6]: s2 = pd.Series(np.random.randn(1000))

In [7]: s1.cov(s2)
Out[7]: 0.000680108817431082

Аналогично, DataFrame.cov() для вычисления парных ковариаций между рядами в DataFrame, также исключая значения NA/null.

In [8]: frame = pd.DataFrame(np.random.randn(1000, 5),
   ...:                      columns=['a', 'b', 'c', 'd', 'e'])
   ...: 

In [9]: frame.cov()
Out[9]: 
          a         b         c         d         e
a  1.000882 -0.003177 -0.002698 -0.006889  0.031912
b -0.003177  1.024721  0.000191  0.009212  0.000857
c -0.002698  0.000191  0.950735 -0.031743 -0.005087
d -0.006889  0.009212 -0.031743  1.002983 -0.047952
e  0.031912  0.000857 -0.005087 -0.047952  1.042487

DataFrame.cov также поддерживает необязательный параметр min_periods , который задаёт минимальное количество наблюдений для каждой пары столбцов для получения корректного результата.

In [10]: frame = pd.DataFrame(np.random.randn(20, 3), columns=['a', 'b', 'c'])

In [11]: frame.loc[frame.index[:5], 'a'] = np.nan

In [12]: frame.loc[frame.index[5:10], 'b'] = np.nan

In [13]: frame.cov()
Out[13]: 
          a         b         c
a  1.123670 -0.412851  0.018169
b -0.412851  1.154141  0.305260
c  0.018169  0.305260  1.301149

In [14]: frame.cov(min_periods=12)