Quantil-Quantil-Diagramm in Python

1. Quantil-Quantil-Plot Mit dem Paket statsmodels in Python
2. Quantil-Quantil-Plot Mit dem Paket openturns in Python

In diesem Tutorial werden die Methoden zum Zeichnen von Quantil-Quantil-Plots in Python vorgestellt.

Quantil-Quantil-Plot Mit dem Paket statsmodels in Python

Ein Quantil-Quantil-Plot wird verwendet, um zu beurteilen, ob unsere Daten einer bestimmten Verteilung entsprechen oder nicht. Es kann verwendet werden, um zu überprüfen, ob der gegebene Datensatz normalverteilt ist oder nicht. Wir können das statsmodels-Paket verwenden, um einen Quantil-Quantil-Graphen in Python zu zeichnen. Der Befehl zur Installation von statsmodels ist unten angegeben.

pip install statsmodels

Die Funktion qqplot() im Paket statsmodels zeichnet Quantil-Quantil-Graphen. Diese Funktion verwendet unsere Daten und die Art der zu zeichnenden Linie. Der folgende Codeausschnitt zeigt uns, wie man mit dem Paket statsmodels einen Quantil-Quantil-Graphen zeichnet.

import numpy as np
import statsmodels.api as smi
import pylab

sample_data = np.random.normal(0, 1, 1000)

smi.qqplot(sample_data, line="r")
pylab.show()

Ausgabe:

Wir haben einen Quantil-Quantil-Graphen mit der Funktion smi.qqplot(sample_data, line = "r") im Paket statsmodels im obigen Code gezeichnet. Wir haben unsere normalen Daten mit 1000 Einträgen mit der Funktion sample_data = np.random.normal(0,1, 1000) generiert. Am Ende haben wir das Paket pylab verwendet, um unseren Graphen mit der Funktion pylab.show() anzuzeigen.

Diese Methode gibt uns die vollständige Kontrolle über die Art der zu zeichnenden Referenzlinie. In der obigen Grafik legen wir die Referenzlinie als Regressionslinie fest.

Quantil-Quantil-Plot Mit dem Paket openturns in Python

Eine andere Methode zum Zeichnen eines Quantil-Quantil-Graphen in Python ist die Verwendung des openturns-Pakets. Es ist ein externes Paket, daher müssen wir es installieren, bevor wir es in unserem Code verwenden. Der Befehl zur Installation des Pakets openturns ist unten aufgeführt.

pip install openturns

Die Funktion VisualTest.DrawQQplot() wird verwendet, um Quantil-Quantil-Graphen innerhalb des Pakets openturns zu zeichnen. Der erste Parameter dieser Funktion müssen Sample-Daten sein; der zweite Parameter kann entweder ein weiterer Stichprobendatenwert oder eine Verteilung sein, gefolgt von einem weiteren dritten Parameter, der die Anzahl der Punkte angibt. In diesem Beispiel werden wir eine Normalverteilungsstichprobe gegen eine Gleichverteilungsstichprobe zeichnen. Der folgende Codeausschnitt zeigt uns, wie man mit dem Paket openturns einen Quantil-Quantil-Graphen zeichnet.

import openturns as ot

x = ot.Normal().getSample(1000000)
y = ot.Uniform().getSample(1000000)
g = ot.VisualTest.DrawQQplot(x, y)
g

Ausgabe:

Mit der Funktion VisualTest.DrawQQplot(x, y) im Paket openturns im obigen Code haben wir eine Probe aus einer Normalverteilung gegen eine Probe aus einer Gleichverteilung getestet. Wir haben unsere Beispieldaten aus einer Normalverteilung mit einer Million Einträgen mit x = ot.Normal().getSample(1000000) generiert. Wir haben unsere Beispieldaten aus einer gleichmäßigen Verteilung mit einer Million Einträgen mit y = ot.Uniform().getSample(1000000) generiert.

Diese Methode bietet keine Kontrolle über die Referenz-/Testlinie.