numpy.random.RandomState.exponential#

方法

random.RandomState.exponential(scale=1.0, size=None)#

从指数分布中抽取样本。

其概率密度函数为

\[f(x; \frac{1}{\beta}) = \frac{1}{\beta} \exp(-\frac{x}{\beta}),\]

对于 x > 0,其他情况下为 0。\(\beta\) 是尺度参数,它是速率参数 \(\lambda = 1/\beta\) 的倒数。速率参数是指数分布的一种替代的、广泛使用的参数化方式 [3]

指数分布是几何分布的连续模拟。它描述了许多常见情况,例如多次暴雨中雨滴的大小 [1],或者向维基百科发出页面请求之间的时间 [2]

注意

新代码应该使用 Generator 实例的 exponential 方法;请参阅快速入门

参数:
scale浮点数或浮点数数组类型

尺度参数,\(\beta = 1/\lambda\)。必须是非负数。

size整数或整数元组,可选

输出形状。如果给定的形状是,例如,(m, n, k),则抽取 m * n * k 个样本。如果 size 为 None(默认值),则当 scale 为标量时返回单个值。否则,抽取 np.array(scale).size 个样本。

返回:
outndarray 或 标量

从参数化指数分布中抽取的样本。

另请参阅

random.Generator.exponential

应在新代码中使用。

参考文献

[1]

Peyton Z. Peebles Jr.,“概率、随机变量和随机信号原理”,第 4 版,2001 年,第 57 页。

[2]

维基百科,“泊松过程”,https://en.wikipedia.org/wiki/Poisson_process

[3]

维基百科,“指数分布”,https://en.wikipedia.org/wiki/Exponential_distribution

示例

一个真实世界的例子:假设一家公司有 10000 名客户支持代理,并且客户电话之间的平均时间是 4 分钟。

>>> n = 10000
>>> time_between_calls = np.random.default_rng().exponential(scale=4, size=n)

客户在接下来的 4 到 5 分钟内打电话的概率是多少?

>>> x = ((time_between_calls < 5).sum())/n 
>>> y = ((time_between_calls < 4).sum())/n
>>> x-y
0.08 # may vary