numpy.random.Generator.beta#

方法

random.Generator.beta(a, b, size=None)#

从 Beta 分布中抽取样本。

Beta 分布是 Dirichlet 分布的一个特例,并且与 Gamma 分布相关。它的概率密度函数为

\[f(x; a,b) = \frac{1}{B(\alpha, \beta)} x^{\alpha - 1} (1 - x)^{\beta - 1},\]

其中归一化常数 B 是 Beta 函数,

\[B(\alpha, \beta) = \int_0^1 t^{\alpha - 1} (1 - t)^{\beta - 1} dt.\]

它常用于贝叶斯推断和序统计量中。

参数:
afloat 或 float 的数组类

Alpha,正数(>0)。

bfloat 或 float 的数组类

Beta,正数(>0)。

sizeint 或 int 的元组,可选

输出形状。如果给定的形状是,例如,(m, n, k),则将抽取 m * n * k 个样本。如果 size 为 None(默认),当 ab 都是标量时,将返回单个值。否则,将抽取 np.broadcast(a, b).size 个样本。

返回:
outndarray 或标量

从参数化的 Beta 分布中抽取的样本。

参考

[1]

维基百科,“Beta 分布”,https://en.wikipedia.org/wiki/Beta_distribution

示例

Beta 分布的均值为 a/(a+b)。如果 a == b 且两者都大于 1,则分布对称,均值为 0.5。

>>> rng = np.random.default_rng()
>>> a, b, size = 2.0, 2.0, 10000
>>> sample = rng.beta(a=a, b=b, size=size)
>>> np.mean(sample)
0.5047328775385895  # may vary

否则,根据 ab 哪个更大,分布向左或向右偏斜。分布是镜像对称的。例如,参见

>>> a, b, size = 2, 7, 10000
>>> sample_left = rng.beta(a=a, b=b, size=size)
>>> sample_right = rng.beta(a=b, b=a, size=size)
>>> m_left, m_right = np.mean(sample_left), np.mean(sample_right)
>>> print(m_left, m_right)
0.2238596793678923 0.7774613834041182  # may vary
>>> print(m_left - a/(a+b))
0.001637457145670096  # may vary
>>> print(m_right - b/(a+b))
-0.0003163943736596009  # may vary

显示两个样本的直方图

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> plt.hist([sample_left, sample_right],
...          50, density=True, histtype='bar')
>>> plt.show()
../../../_images/numpy-random-Generator-beta-1.png