如何使用scipy进行Levene检验

ar5n3qh5  于 2022-11-10  发布在  其他
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我一直在尝试使用scipy.stats.levene,但没有成功。
我有一个形状为(2128,45100)的numpy矩阵,每行是一个样本,属于3个聚类中的一个。
我想测试聚类之间是否存在同方差。
我尝试过按簇过滤矩阵并发送如下参数:

from scipy.stats import levene

levene(matrixAudioData[np.ix_((cutTree == 0).ravel()),:][0],
       matrixAudioData[np.ix_((cutTree == 1).ravel()),:][0],
       matrixAudioData[np.ix_((cutTree == 2).ravel()),:][0])

ValueError:设置带有序列的数组元素。
或者甚至

levene(matrixAudioData)

ValueError:必须输入至少两个输入样本向量。
这是可行的:

levene([1,2,3],[2,3,4])

但如果每个样本不只是一个数字呢?
请注意,我作为参数使用的每个matrixAudioData[np.ix_((cutTree == 0).ravel()),:][0]都具有形状(1048,45100),因此应该没有问题。
你们能给我指个方向吗
谢谢你!

xdnvmnnf

xdnvmnnf1#

正如你所注意到的,levene([1,2,3],[2,3,4])可以工作,因为你要传递array_like对象给函数。但是,把matrixAudioData[np.ix_((cutTree == 0).ravel()),:][0]作为输入就不行了,因为你需要一个一维数组作为输入。
例如,考虑下一个示例

col1, col2, col3 = list(range(1, 100)), list(range(50, 78)), list(range(115, 139))

注意每个列表都有不同的长度,因为我们可以用不同长度的样本进行统计测试。

statistic, p_value = leven(col1,col2,col3,center="mean")

在这种情况下,p_value=1.3326317740560537e-14。如果Levene结果的p_value大于0.05,则可以假定存在方差齐性(HOV)。否则,不存在齐性。
因此,在这种情况下,我们可以拒绝零假设,即col1col2col3的方差相同。

bpsygsoo

bpsygsoo2#

基于Box's M Test formula,这里是一个Python程序,用于对两个大小相等的协方差矩阵X0和X1(即,每个矩阵都有相同的行数和列数)进行Box's M检验,使用np.cov()函数将其存储为numpy数组。
Numpy是一个依赖项,缩写为np。

def box_m(X0,X1):

        global Xp

        m = 2
        k = len(np.cov(X0))
        n_1 = len(X0[0])
        n_2 = len(X1[0])
        n = len(X0[0])+len(X1[0])

        Xp = ( ((n_1-1)*np.cov(X0)) + ((n_2-1)*np.cov(X1)) ) / (n-m)

        M = ((n-m)*np.log(np.linalg.det(Xp))) \
         - (n_1-1)*(np.log(np.linalg.det(np.cov(X0)))) - (n_2-1)*(np.log(np.linalg.det(np.cov(X1))))

        c = ( ( 2*(k**2) + (3*k) - 1 ) / ( (6*(k+1)*(m-1)) ) ) \
            * ( (1/(n_1-1)) + (1/(n_2-1)) - (1/(n-m)) )

        df = (k*(k+1)*(m-1))/2

        c2 = ( ((k-1)*(k+2)) / (6*(m-1)) ) \
            * ( (1/((n_1-1)**2)) + (1/((n_2-1)**2)) - (1/((n-m)**2)) )

        df2 = (df+2) / (np.abs(c2-c**2))

        if (c2>c**2):

            a_plus = df / (1-c-(df/df2))

            F = M / a_plus

        else:

            a_minus = df2 / (1-c+(2/df2))

            F = (df2*M) / (df*(a_minus-M))

        print('M = {}'.format(M))
        print('c = {}'.format(c))
        print('c2 = {}'.format(c2))
        print('-------------------')
        print('df = {}'.format(df))
        print('df2 = {}'.format(df2))
        print('-------------------')
        print('F = {}'.format(F))

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