第1章 データ分布の要約

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding:utf-8 -*-

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import collections
from os.path import basename, dirname


#表1.1の「知覚時間」のデータ入力
data = [31.43,31.09,33.38,30.49,29.62,
     35.40,32.58,28.96,29.43,28.52,
     25.39,32.68,30.51,30.15,32.33,
     30.43,32.50,32.07,32.35,31.57]

if __name__ == '__main__':
    class_widths = np.linspace(24.5, 35.5, 12) #階級(階級幅1秒) 
    #class_widths = np.linspace(24.5, 35.5, 6) #階級(階級幅2秒) 
    class_values = [(x+y)/2.0 for x,y in zip(class_widths[:-1],class_widths[1:])] #階級値
    hist, bin_edges = np.histogram(data, bins=class_widths) #度数

    prob = hist / len(data) #確率
    cum_hist = np.cumsum(hist) #累積度数
    cum_prob = np.cumsum(prob) #累積確率

    print("\n□ 表1.2　度数分布表\n")
    print("  階級値(秒),         階級(秒),      度数,      確率,  累積度数,  累積確率")
    for i in range(len(class_values)):
        print("%16d, %6.1f〜%0.1f, %12d, %7.2f, %13d, %11.2f" % (class_values[i], \
            class_widths[i],class_widths[i+1],hist[i], \
            prob[i],cum_hist[i],cum_prob[i]))


    plt.title("ヒストグラム", fontsize=18)
    plt.xlabel("時間(秒)", fontsize=16)
    plt.ylabel("度数", fontsize=16)
    plt.bar(class_values, hist)
    plt.grid()
    plt.savefig("%s/%s1.png" % (dirname(__file__), basename(__file__)), dpi=70)
    plt.clf()

    plt.title("累積度数図", fontsize=18)
    plt.xlabel("時間(秒)", fontsize=16)
    plt.ylabel("度数", fontsize=16)
    plt.bar(class_values, cum_hist)
    plt.grid()
    plt.savefig("%s/%s2.png" % (dirname(__file__), basename(__file__)), dpi=70)
    plt.clf()

    plt.title("累積確率図", fontsize=18)
    plt.xlabel("時間(秒)", fontsize=16)
    plt.ylabel("確率", fontsize=16)
    plt.bar(class_values, cum_prob)
    plt.grid()
    plt.savefig("%s/%s3.png" % (dirname(__file__), basename(__file__)), dpi=70)
    plt.clf()

    mean = np.mean(data) #平均値
    var = np.var(data) #分散
    std = np.std(data) #標準偏差
    median = np.median(data) #中央値

    print("\n□ 知覚時間」要約統計量(積率系)\n")
    print("  平均値：%13.3f" % mean)
    print("  分散：%18.3f" % var)
    print("  標準偏差：%11.3f" % std)

    print("\n□ 知覚時間」要約統計量(分位系)\n")

    print("  小さい順に並べる")
    print("\n      no,     知覚時間") 
    for i, v in enumerate(sorted(data)):
        print("% 8d, %12.2f" % (i+1, v))

    print("\n  中央値：%12.3f" % median)

    print("  30%%点:%12.3f" % np.percentile(data, 30))
    print("  70%%点:%12.3f" % np.percentile(data, 70))

    print("\n  階級幅1秒の最頻値\n")
    print("    階級値(秒),     度数")
    for k, v in sorted(collections.Counter(np.rint(data)).items(),key=lambda x: x[1], reverse=True):
        print("%18d, %10d" % (k,v))

□ 表1.2　度数分布表

  階級値(秒),         階級(秒),      度数,      確率,  累積度数,  累積確率
              25,   24.5〜25.5,            1,    0.05,             1,        0.05
              26,   25.5〜26.5,            0,    0.00,             1,        0.05
              27,   26.5〜27.5,            0,    0.00,             1,        0.05
              28,   27.5〜28.5,            0,    0.00,             1,        0.05
              29,   28.5〜29.5,            3,    0.15,             4,        0.20
              30,   29.5〜30.5,            4,    0.20,             8,        0.40
              31,   30.5〜31.5,            3,    0.15,            11,        0.55
              32,   31.5〜32.5,            4,    0.20,            15,        0.75
              33,   32.5〜33.5,            4,    0.20,            19,        0.95
              34,   33.5〜34.5,            0,    0.00,            19,        0.95
              35,   34.5〜35.5,            1,    0.05,            20,        1.00

□ 知覚時間」要約統計量(積率系)

  平均値：       31.044
  分散：             4.275
  標準偏差：      2.068

□ 知覚時間」要約統計量(分位系)

  小さい順に並べる

      no,     知覚時間
       1,        25.39
       2,        28.52
       3,        28.96
       4,        29.43
       5,        29.62
       6,        30.15
       7,        30.43
       8,        30.49
       9,        30.51
      10,        31.09
      11,        31.43
      12,        31.57
      13,        32.07
      14,        32.33
      15,        32.35
      16,        32.50
      17,        32.58
      18,        32.68
      19,        33.38
      20,        35.40

  中央値：      31.260
  30%点:      30.346
  70%点:      32.336

  階級幅1秒の最頻値

    階級値(秒),     度数
                32,          5
                30,          4
                31,          3
                33,          3
                29,          3
                35,          1
                25,          1