NumPy参考 >例行程序 >Statistics > numpy.var
numpy.
var
(a,axis = None,dtype = None,out = None,ddof = 0,keepdims = <无值> )[源代码] ¶计算沿指定轴的方差。
返回数组元素的方差,即分布分布的度量。默认情况下,将为展平的数组计算方差,否则将在指定的轴上计算方差。
包含需要方差的数字的数组。如果a不是数组,则尝试进行转换。
计算方差的一个或多个轴。默认值是计算展平数组的方差。
1.7.0版中的新功能。
如果这是一个整数元组,那么将在多个轴上执行方差,而不是像以前那样在单个轴或所有轴上执行方差。
用于计算方差的类型。对于整数类型的数组,默认值为float64
; 对于float类型的数组,它与数组类型相同。
放置结果的备用输出数组。它必须具有与预期输出相同的形状,但如有必要,可以强制转换类型。
“自由度增量”:计算中使用的除数为
,其中表示元素数。默认情况下,ddof为零。N - ddof
N
如果将其设置为True,则缩小的轴将保留为尺寸1的尺寸。使用此选项,结果将针对输入数组正确广播。
如果传递了默认值,则keepdims不会传递给的var
子类的方法
ndarray
,但是任何非默认值都将传递。如果子类的方法未实现keepdims,则将引发任何异常。
如果为out=None
,则返回一个包含方差的新数组;否则为false。否则,返回对输出数组的引用。
笔记
方差是与平均值的平方偏差的平均值,即 。var = mean(abs(x - x.mean())**2)
平均值通常计算为,其中。但是,如果指定了ddof,则使用除数。在标准的统计实践中,提供了一个假设的无限总体方差的无偏估计量。
提供正态分布变量的方差的最大似然估计。x.sum() / N
N = len(x)
N - ddof
ddof=1
ddof=0
请注意,对于复数,绝对值是在平方之前获取的,因此结果始终是实数且非负数。
对于浮点输入,使用与输入相同的精度来计算方差。根据输入数据,这可能导致结果不准确,尤其是对于float32
(参见下面的示例)。使用dtype
关键字指定精度更高的累加器可以缓解此问题。
例子
>>> a = np.array([[1, 2], [3, 4]])
>>> np.var(a)
1.25
>>> np.var(a, axis=0)
array([1., 1.])
>>> np.var(a, axis=1)
array([0.25, 0.25])
以单精度形式,var()可能不准确:
>>> a = np.zeros((2, 512*512), dtype=np.float32)
>>> a[0, :] = 1.0
>>> a[1, :] = 0.1
>>> np.var(a)
0.20250003
计算float64中的方差更准确:
>>> np.var(a, dtype=np.float64)
0.20249999932944759 # may vary
>>> ((1-0.55)**2 + (0.1-0.55)**2)/2
0.2025