python - 支持加权协方差计算的 Python 包

Question

是否有支持计算加权协方差的python统计包（即每个观察值都有一个权重）？不幸的是 numpy.cov 不支持权重。

最好在 numpy/scipy 框架下工作（即，能够使用 numpy 数组来加速计算）。

非常感谢！

Answer 1

statsmodels 在stats.

但我们仍然可以直接计算：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""descriptive statistic with case weights

Author: Josef Perktold
"""

import numpy as np
from statsmodels.stats.weightstats import DescrStatsW


np.random.seed(987467)
x = np.random.multivariate_normal([0, 1.], [[1., 0.5], [0.5, 1]], size=20)
weights = np.random.randint(1, 4, size=20)

xlong = np.repeat(x, weights, axis=0)

ds = DescrStatsW(x, weights=weights)

print 'cov statsmodels'
print ds.cov

self = ds  #alias to use copied expression
ds_cov = np.dot(self.weights * self.demeaned.T, self.demeaned) / self.sum_weights

print '\nddof=0'
print ds_cov
print np.cov(xlong.T, bias=1)

# calculating it directly
ds_cov0 = np.dot(self.weights * self.demeaned.T, self.demeaned) / \
              (self.sum_weights - 1)
print '\nddof=1'
print ds_cov0
print np.cov(xlong.T, bias=0)

这打印：

cov  statsmodels
[[ 0.43671986  0.06551506]
 [ 0.06551506  0.66281218]]

ddof=0
[[ 0.43671986  0.06551506]
 [ 0.06551506  0.66281218]]
[[ 0.43671986  0.06551506]
 [ 0.06551506  0.66281218]]

ddof=1
[[ 0.44821249  0.06723914]
 [ 0.06723914  0.68025461]]
[[ 0.44821249  0.06723914]
 [ 0.06723914  0.68025461]]

编辑说明

最初的答案指出了同时修复的 statsmodels 中的一个错误。

Answer 2

由于 1.10 版numpy.cov确实支持使用 'aweights' 参数的加权协方差计算。