python scipy/numpy中的多项pmf

Question

在scipy/numpy中有没有一个内置的函数来获得多项式的PMF？我不确定binom是否以正确的方式进行了概括。

# Attempt to define multinomial with n = 10, p = [0.1, 0.1, 0.8]
rv = scipy.stats.binom(10, [0.1, 0.1, 0.8])
# Score the outcome 4, 4, 2
rv.pmf([4, 4, 2])

执行此操作的正确方法是什么？谢谢。

Answer 1

据我所知，没有内置函数，二项式概率也不会泛化(你需要对一组不同的可能结果进行归一化，因为所有计数的和必须是n，这不会被独立的二项式处理)。然而，实现您自己是相当简单的，例如：

import math

class Multinomial(object):
  def __init__(self, params):
    self._params = params

  def pmf(self, counts):
    if not(len(counts)==len(self._params)):
      raise ValueError("Dimensionality of count vector is incorrect")

    prob = 1.
    for i,c in enumerate(counts):
      prob *= self._params[i]**counts[i]

    return prob * math.exp(self._log_multinomial_coeff(counts))

  def log_pmf(self,counts):
    if not(len(counts)==len(self._params)):
      raise ValueError("Dimensionality of count vector is incorrect")

    prob = 0.
    for i,c in enumerate(counts):
      prob += counts[i]*math.log(self._params[i])

    return prob + self._log_multinomial_coeff(counts)

  def _log_multinomial_coeff(self, counts):
    return self._log_factorial(sum(counts)) - sum(self._log_factorial(c)
                                                    for c in counts)

  def _log_factorial(self, num):
    if not round(num)==num and num > 0:
      raise ValueError("Can only compute the factorial of positive ints")
    return sum(math.log(n) for n in range(1,num+1))

m = Multinomial([0.1, 0.1, 0.8])
print m.pmf([4,4,2])

>>2.016e-05

我的多项式系数的实现有点幼稚，它在日志空间中工作，以防止溢出。还要注意，n作为参数是多余的，因为它是由计数之和给出的(相同的参数集对任何n都有效)。此外，由于对于中等维度或大维度，这将很快发生下溢，因此您最好在日志空间中工作(这里也提供了logPMF！)