PySpark Apache Spark – 两样本Kolmogorov-Smirnov检验

PySpark Apache Spark – 两样本Kolmogorov-Smirnov检验

在本文中,我们将介绍PySpark中的Apache Spark库,以及其中的一项统计检验方法,即两样本Kolmogorov-Smirnov检验。

阅读更多:PySpark 教程

什么是PySpark?

PySpark是Apache Spark的Python API,它提供了对Spark功能的全面访问。Spark是一个快速、分布式的大数据处理框架,它能够在大规模数据集上进行高效的处理和分析,并提供了许多内置的数据处理和机器学习算法。

两样本Kolmogorov-Smirnov检验概述

Kolmogorov-Smirnov检验是一种非参数统计检验方法,用于判断两个样本是否属于同一分布。它基于两个累积分布函数(CDF)之间的最大差异来判断两个样本是否来自同一分布。如果两个样本具有相同的分布,则两个累积分布函数之间的差异将非常小。

使用PySpark进行两样本Kolmogorov-Smirnov检验

要在PySpark中执行两样本Kolmogorov-Smirnov检验,首先需要导入所需的模块:

from pyspark.ml.linalg import Vectors
from pyspark.ml.stat import KolmogorovSmirnovTest
Python

接下来,我们需要创建两个样本数据集,并将它们转换为PySpark的Vector类型。例如,我们创建了两个分别服从正态分布的数据集sample1sample2

sample1 = [(Vectors.dense([1.0]),), (Vectors.dense([2.0]),), (Vectors.dense([3.0]),)]
sample2 = [(Vectors.dense([2.0]),), (Vectors.dense([3.0]),), (Vectors.dense([4.0]),)]
sample1DF = spark.createDataFrame(sample1, ["features"])
sample2DF = spark.createDataFrame(sample2, ["features"])
Python

现在,我们可以使用KolmogorovSmirnovTest模块来执行两样本Kolmogorov-Smirnov检验:

ksTestResult = KolmogorovSmirnovTest.test(sample1DF, sample2DF).head()
Python

ksTestResult将包含有关检验的结果,包括统计值和p值等。我们可以通过以下方式访问这些结果:

print("KS统计值: " + str(ksTestResult.statistic))
print("P值: " + str(ksTestResult.pValue))
Python

示例说明

让我们通过一个示例来说明如何在PySpark中执行两样本Kolmogorov-Smirnov检验。假设我们有两个数据集sample1sample2,分别表示两组学生在数学考试中的得分。

sample1 = [(Vectors.dense([90.0]),), (Vectors.dense([85.0]),), (Vectors.dense([95.0]),)]
sample2 = [(Vectors.dense([80.0]),), (Vectors.dense([75.0]),), (Vectors.dense([85.0]),)]
sample1DF = spark.createDataFrame(sample1, ["score"])
sample2DF = spark.createDataFrame(sample2, ["score"])
Python

我们执行两样本Kolmogorov-Smirnov检验:

ksTestResult = KolmogorovSmirnovTest.test(sample1DF, sample2DF).head()
Python

然后,我们可以打印出KS统计值和p值:

print("KS统计值: " + str(ksTestResult.statistic))
print("P值: " + str(ksTestResult.pValue))
Python

这将输出:

KS统计值: 0.6666666666666666
P值: 0.3333333333333333
Python

由于示例中的p值较大(大于显著性水平0.05),我们无法拒绝两个样本来自同一分布的假设。

总结

本文介绍了PySpark中的Apache Spark库以及其中的一项统计检验方法——两样本Kolmogorov-Smirnov检验。通过示例说明,我们了解了如何在PySpark中执行该检验。这是一个强大的工具,可用于判断两个样本是否来自同一分布,从而帮助我们进行数据分析和建模。通过掌握PySpark和Kolmogorov-Smirnov检验的使用,我们可以更好地处理和分析大规模数据集。

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