numpy.random.pareto#

random.pareto(a, size=None)#

从具有指定形状的帕累托 II 型或 Lomax 分布中抽取样本。

Lomax 或帕累托 II 型分布是一种移位的帕累托分布。经典帕累托分布可以通过将 Lomax 分布的值加 1 并乘以尺度参数 m(参见注释)来获得。Lomax 分布的最小值是零,而经典帕累托分布的最小值是 mu,其中标准帕累托分布的位置参数为 mu = 1。Lomax 也可以看作是广义帕累托分布(SciPy 中可用)的简化版本,其尺度参数设置为 1,位置参数设置为 0。

帕累托分布必须大于零,且上方无界。它也称为“80-20 法则”。在这种分布中,80% 的权重集中在范围的最低 20% 中,而另外 20% 的权重则填充了范围的剩余 80%。

注意

新代码应改用 Generator 实例的 pareto 方法;请参阅快速入门

参数:
a浮点数或浮点数数组

分布的形状参数。必须为正。

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),则会抽取 m * n * k 个样本。如果 size 为 None(默认),当 a 是标量时,将返回单个值。否则,将抽取 np.array(a).size 个样本。

返回:
outndarray 或标量

从参数化的帕累托分布中抽取的样本。

另请参阅

scipy.stats.lomax

概率密度函数、分布或累积密度函数等。

scipy.stats.genpareto

概率密度函数、分布或累积密度函数等。

random.Generator.pareto

新代码应使用此方法。

注释

帕累托分布的概率密度函数为

\[p(x) = \frac{am^a}{x^{a+1}}\]

其中 \(a\) 是形状参数,\(m\) 是尺度参数。

帕累托分布以意大利经济学家维尔弗雷多·帕累托的名字命名,是一种幂律概率分布,在许多现实世界问题中非常有用。在经济学领域之外,它通常被称为布拉德福德分布。帕累托开发该分布是为了描述经济中财富的分布。它还在保险、网页访问统计、油田规模以及许多其他问题中得到应用,包括 Sourceforge 项目的下载频率 [1]。它是所谓的“肥尾”分布之一。

参考文献

[1]

Francis Hunt 和 Paul Johnson, 关于 Sourceforge 项目的帕累托分布。

[2]

Pareto, V. (1896). Course of Political Economy. Lausanne.

[3]

Reiss, R.D., Thomas, M.(2001), Statistical Analysis of Extreme Values, Birkhauser Verlag, Basel, pp 23-30.

[4]

维基百科,“帕累托分布”,https://en.wikipedia.org/wiki/Pareto_distribution

示例

从分布中抽取样本

>>> a, m = 3., 2.  # shape and mode
>>> s = (np.random.pareto(a, 1000) + 1) * m

显示样本的直方图以及概率密度函数

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> count, bins, _ = plt.hist(s, 100, density=True)
>>> fit = a*m**a / bins**(a+1)
>>> plt.plot(bins, max(count)*fit/max(fit), linewidth=2, color='r')
>>> plt.show()
../../../_images/numpy-random-pareto-1.png