添加新的方法、函数和类#
虽然在大多数情况下向 SciPy 添加代码非常简单,但在少数情况下并非如此。本文档包含了一些特定情况的详细信息,在这些情况下,从一开始可能并不清楚该任务涉及的具体内容。
添加新的统计分布#
几百年来,统计学家、数学家和科学家一直需要理解、分析和建模数据。这导致了大量的统计分布,其中许多分布相互关联。对新型数据的建模不断产生新的分布,理论考虑在涉及新学科时也是如此。SciPy 模拟了大约十几种离散分布 离散统计分布 和 100 种连续分布 连续统计分布。
要添加新的分布,需要良好的参考文献。SciPy 通常将 [JKB] 视为金标准,WikipediaDistributions 文章通常提供一些额外的细节和/或图形图表。
如何创建一个新的连续分布#
向 SciPy 添加连续分布需要完成几个步骤。(添加离散分布的过程类似)。我们将在下面的说明中使用虚构的“Squirrel”分布。
实施前#
查看
Squirrel是否已经实现——这可以节省很多精力!它可能已经以不同的名称实现。
它可能已经以不同的参数化(形状参数)实现。
它可能是一个更通用分布族的特化。
多个学科发现/重新发现一个分布(或一个特化或不同的参数化)是非常常见的。现有的 SciPy 分布中有一些是其他分布的特化。例如,
scipy.stats.arcsine分布是scipy.stats.beta分布的一个特化。由于(非常!)历史原因和广泛的使用,这些重复是存在的。目前,SciPy 不支持向现有分布添加新的特化/重参数化,主要是因为此类添加会导致用户困惑的增加。创建一个 GitHub 上的 SciPy Issue,列出分布、参考文献和将其纳入其中的理由。
实施#
寻找一个与
Squirrel相似的现有分布。使用它的代码作为Squirrel的模板。阅读 scipy/stats/_distn_infrastructure.py 中
rv_continuous类的 docstring(文档字符串)。编写
squirrel_gen类的新代码并将其插入到 scipy/stats/_continuous_distns.py 中,该文件(基本上)按分布名称的字母顺序排列。该分布是否具有无限支撑集?如果没有,需要在调用
squirrel_gen(name='squirrel', a=?, b=?)时指定左端点和/或右端点a,b。如果支撑集取决于形状参数,则需要实现
squirrel_gen._get_support()。默认继承的
_argcheck()实现检查形状参数是否为正。请创建一个更合适的实现。如果相对于
squirrel_gen.pdf()而言,squirrel_gen.ppf()的计算成本很高,请考虑在调用squirrel_gen()时设置momtype。如果
squirrel_gen.rvs()的计算成本很高,请考虑实现一个特定的squirrel_gen._rvs()。在 scipy/stats/__init__.py 的文档字符串列表中添加该名称。
在 scipy/stats/_distr_params.py 的
distcont列表中添加名称和一组良好的示例形状参数。这些形状参数既用于测试,也用于自动生成文档。在
invdistcont(同样在 _distr_params.py 中)列表中添加名称和一组“无效”的示例形状参数。这些形状参数也用于测试。在 scipy/stats/tests/test_distributions.py 中添加一个
TestSquirrel类和任何特定的测试。运行并通过(!)测试。
实施后#
添加教程文件
doc/source/tutorial/stats/continuous_squirrel.rst将其添加到 doc/source/tutorial/stats/continuous.rst 中的连续分布列表中。
更新 doc/source/tutorial/stats.rst 示例代码中的
number of continuous distributions(连续分布数量)。成功构建文档。
提交一个 PR(拉取请求)。
参考文献#
Johnson, Kotz, and Balakrishnan, “Continuous Univariate Distributions, Volume 1”, Second Edition, John Wiley and Sons, p. 173 (1994).