scipy.stats 的 beta 函数的替代逆计算

Question

我在 scipy.stats 中的 beta.ppf 函数的实现中发现了一个错误。它已经在他们的错误报告系统中得到确认并标记为缺陷。

但是，目前我需要计算 beta 分布的置信区间，因此我需要 beta 函数的倒数。由于我不能依赖当前版本的 beta.ppf，我需要 Python 的替代品。最好我不想自己实现这个功能。

有人知道可以从 scipy.stats 替换 beta.ppf 函数的函数吗？

Answer 1

好的，我使用 c++ boost 库创建了一个解决方法，该库实现了 beta 发行版的一个版本。为了使用它，你必须安装 boost 库并编译它。之后就可以使用下面的代码来使用它了：

betainv.cpp

#include <boost/python.hpp>
#include <boost/math/distributions/beta.hpp>

using namespace boost::python;

class betainvClass {
    public: double betainv(double p, double a, double b);
};

double betainvClass::betainv(double p, double a, double b) { 
    return boost::math::ibeta_inv(a, b, p);
}

// Expose classes and methods to Python
BOOST_PYTHON_MODULE(betainv) {
    class_<betainvClass> ("create_betainv_instance")
        .def("betainv", &betainvClass::betainv)
    ;
}

生成文件：

TARGET = betainv
PYTHON_INC = /usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/include/python2.7
PYTHON_LIB = /usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/config
BOOST_INC = /usr/local/include
BOOST_LIB = /usr/local/lib

$(TARGET).so: $(TARGET).o
    g++ -shared -Wl \
    $(TARGET).o -L$(BOOST_LIB) -lboost_python \
    -L$(PYTHON_LIB) -lpython2.7 \
    -o $(TARGET).so

$(TARGET).o: $(TARGET).cpp
    g++ -I$(PYTHON_INC) -I$(BOOST_INC) -c $(TARGET).cpp

clean:
    rm -f *.o *.a *.so *~ core

Python 示例文件：

import betainv

beta = betainv.create_betainv_instance()
print "0.25, 0.0342, 170 -> " + str(beta.betainv(0.25, 0.0342, 170))
print "0.25, 0.0342, 171 -> " + str(beta.betainv(0.25, 0.0342, 171))
print "0.25, 0.0342, 172 -> " + str(beta.betainv(0.25, 0.0342, 172))

顺便说一句，进一步的评论。我进行了速度测试并运行了该方法 1000 次。首先使用 scipy，然后是我的 boost 实现。这些是以毫秒为单位的结果：

required time scipy = 295.145019531
required time c++   = 7.68383789062

boost c++ 实现大约快 42 倍。