home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 2000 May / Chip_2000-05_cd1.bin / zkuste / Perl / ActivePerl-5.6.0.613.msi / 䆊䌷䈹䈙䏵-䞅䞆䞀㡆䞃䄦䠥 / _b03a4d791fe04f201b2ef81d97d54cad < prev    next >
Text File  |  2000-03-23  |  16KB  |  405 lines

  1.  
  2. <HTML>
  3. <HEAD>
  4. <TITLE>Statistics::Descriptive - Module of basic descriptive statistical functions.</TITLE>
  5. <LINK REL="stylesheet" HREF="../../../Active.css" TYPE="text/css">
  6. <LINK REV="made" HREF="mailto:">
  7. </HEAD>
  8.  
  9. <BODY>
  10. <TABLE BORDER=0 CELLPADDING=0 CELLSPACING=0 WIDTH=100%>
  11. <TR><TD CLASS=block VALIGN=MIDDLE WIDTH=100% BGCOLOR="#cccccc">
  12. <STRONG><P CLASS=block> Statistics::Descriptive - Module of basic descriptive statistical functions.</P></STRONG>
  13. </TD></TR>
  14. </TABLE>
  15.  
  16. <A NAME="__index__"></A>
  17. <!-- INDEX BEGIN -->
  18.  
  19. <UL>
  20.  
  21.     <LI><A HREF="#name">NAME</A></LI><LI><A HREF="#supportedplatforms">SUPPORTED PLATFORMS</A></LI>
  22.  
  23.     <LI><A HREF="#synopsis">SYNOPSIS</A></LI>
  24.     <LI><A HREF="#description">DESCRIPTION</A></LI>
  25.     <LI><A HREF="#methods">METHODS</A></LI>
  26.     <UL>
  27.  
  28.         <LI><A HREF="#sparse methods">Sparse Methods</A></LI>
  29.         <LI><A HREF="#full methods">Full Methods</A></LI>
  30.     </UL>
  31.  
  32.     <LI><A HREF="#reporting errors">REPORTING ERRORS</A></LI>
  33.     <LI><A HREF="#references">REFERENCES</A></LI>
  34.     <LI><A HREF="#copyright">COPYRIGHT</A></LI>
  35.     <LI><A HREF="#revision history">REVISION HISTORY</A></LI>
  36. </UL>
  37. <!-- INDEX END -->
  38.  
  39. <HR>
  40. <P>
  41. <H1><A NAME="name">NAME</A></H1>
  42. <P>Statistics::Descriptive - Module of basic descriptive statistical functions.</P>
  43. <P>
  44. <HR>
  45. <H1><A NAME="supportedplatforms">SUPPORTED PLATFORMS</A></H1>
  46. <UL>
  47. <LI>Linux</LI>
  48. <LI>Solaris</LI>
  49. <LI>Windows</LI>
  50. </UL>
  51. <HR>
  52. <H1><A NAME="synopsis">SYNOPSIS</A></H1>
  53. <PRE>
  54.   use Statistics::Descriptive;
  55.   $stat = Statistics::Descriptive::Full->new();
  56.   $stat->add_data(1,2,3,4); $mean = $stat->mean();
  57.   $var  = $stat->variance();
  58.   $tm   = $stat->trimmed_mean(.25);
  59.   $Statistics::Descriptive::Tolerance = 1e-10;</PRE>
  60. <P>
  61. <HR>
  62. <H1><A NAME="description">DESCRIPTION</A></H1>
  63. <P>This module provides basic functions used in descriptive statistics.
  64. It has an object oriented design and supports two different types of
  65. data storage and calculation objects: sparse and full. With the sparse
  66. method, none of the data is stored and only a few statistical measures
  67. are available. Using the full method, the entire data set is retained
  68. and additional functions are available.</P>
  69. <P>Whenever a division by zero may occur, the denominator is checked to be
  70. greater than the value <CODE>$Statistics::Descriptive::Tolerance</CODE>, which
  71. defaults to 0.0. You may want to change this value to some small
  72. positive value such as 1e-24 in order to obtain error messages in case
  73. of very small denominators.</P>
  74. <P>
  75. <HR>
  76. <H1><A NAME="methods">METHODS</A></H1>
  77. <P>
  78. <H2><A NAME="sparse methods">Sparse Methods</A></H2>
  79. <DL>
  80. <DT><STRONG><A NAME="item_new">$stat = Statistics::Descriptive::Sparse->new();</A></STRONG><BR>
  81. <DD>
  82. Create a new sparse statistics object.
  83. <P></P>
  84. <DT><STRONG><A NAME="item_add_data">$stat->add_data(1,2,3);</A></STRONG><BR>
  85. <DD>
  86. Adds data to the statistics variable. The cached statistical values are 
  87. updated automatically.
  88. <P></P>
  89. <DT><STRONG><A NAME="item_count">$stat->count();</A></STRONG><BR>
  90. <DD>
  91. Returns the number of data items.
  92. <P></P>
  93. <DT><STRONG><A NAME="item_mean">$stat->mean();</A></STRONG><BR>
  94. <DD>
  95. Returns the mean of the data.
  96. <P></P>
  97. <DT><STRONG><A NAME="item_sum">$stat->sum();</A></STRONG><BR>
  98. <DD>
  99. Returns the sum of the data.
  100. <P></P>
  101. <DT><STRONG><A NAME="item_variance">$stat->variance();</A></STRONG><BR>
  102. <DD>
  103. Returns the variance of the data.  Division by n-1 is used.
  104. <P></P>
  105. <DT><STRONG><A NAME="item_standard_deviation">$stat->standard_deviation();</A></STRONG><BR>
  106. <DD>
  107. Returns the standard deviation of the data. Division by n-1 is used.
  108. <P></P>
  109. <DT><STRONG><A NAME="item_min">$stat->min();</A></STRONG><BR>
  110. <DD>
  111. Returns the minimum value of the data set.
  112. <P></P>
  113. <DT><STRONG><A NAME="item_mindex">$stat->mindex();</A></STRONG><BR>
  114. <DD>
  115. Returns the index of the minimum value of the data set.
  116. <P></P>
  117. <DT><STRONG><A NAME="item_max">$stat->max();</A></STRONG><BR>
  118. <DD>
  119. Returns the maximum value of the data set.
  120. <P></P>
  121. <DT><STRONG><A NAME="item_maxdex">$stat->maxdex();</A></STRONG><BR>
  122. <DD>
  123. Returns the index of the maximum value of the data set.
  124. <P></P>
  125. <DT><STRONG><A NAME="item_sample_range">$stat->sample_range();</A></STRONG><BR>
  126. <DD>
  127. Returns the sample range (max - min) of the data set.
  128. <P></P></DL>
  129. <P>
  130. <H2><A NAME="full methods">Full Methods</A></H2>
  131. <DL>
  132. <DT><STRONG>$stat = Statistics::Descriptive::Full->new();</STRONG><BR>
  133. <DD>
  134. Create a new statistics object that inherits from
  135. Statistics::Descriptive::Sparse so that it contains all the methods
  136. described above.
  137. <P></P>
  138. <DT><STRONG>$stat->add_data(1,2,4,5);</STRONG><BR>
  139. <DD>
  140. Adds data to the statistics variable.  All of the sparse statistical
  141. values are updated and cached.  Cached values from Full methods are
  142. deleted since they are no longer valid.
  143. <P><EM>Note:  Calling add_data with an empty array will delete all of your
  144. Full method cached values!</EM></P>
  145. <P></P>
  146. <DT><STRONG><A NAME="item_get_data">$stat->get_data();</A></STRONG><BR>
  147. <DD>
  148. Returns a copy of the data array.
  149. <P></P>
  150. <DT><STRONG><A NAME="item_sort_data">$stat->sort_data();</A></STRONG><BR>
  151. <DD>
  152. Sort the stored data and update the mindex and maxdex methods.  This
  153. method uses perl's internal sort.
  154. <P></P>
  155. <DT><STRONG><A NAME="item_presorted">$stat->presorted(1);</A></STRONG><BR>
  156. <DD>
  157. <DT><STRONG>$stat->presorted();</STRONG><BR>
  158. <DD>
  159. If called with a non-zero argument, this method sets a flag that says
  160. the data is already sorted and need not be sorted again.  Since some of
  161. the methods in this class require sorted data, this saves some time.
  162. If you supply sorted data to the object, call this method to prevent
  163. the data from being sorted again. The flag is cleared whenever add_data
  164. is called.  Calling the method without an argument returns the value of
  165. the flag.
  166. <P></P>
  167. <DT><STRONG><A NAME="item_percentile">$x = $stat->percentile(25);</A></STRONG><BR>
  168. <DD>
  169. <DT><STRONG>($x, $index) = $stat->percentile(25);</STRONG><BR>
  170. <DD>
  171. Sorts the data and returns the value that corresponds to the
  172. percentile as defined in RFC2330:
  173. <PRE>
  174.    For example, given the 6 measurements:</PRE>
  175. <PRE>
  176.    -2, 7, 7, 4, 18, -5</PRE>
  177. <PRE>
  178.    Then F(-8) = 0, F(-5) = 1/6, F(-5.0001) = 0, F(-4.999) = 1/6, F(7) =
  179.    5/6, F(18) = 1, F(239) = 1.</PRE>
  180. <PRE>
  181.    Note that we can recover the different measured values and how many
  182.    times each occurred from F(x) -- no information regarding the range
  183.    in values is lost.  Summarizing measurements using histograms, on the
  184.    other hand, in general loses information about the different values
  185.    observed, so the EDF is preferred.</PRE>
  186. <PRE>
  187.    Using either the EDF or a histogram, however, we do lose information
  188.    regarding the order in which the values were observed.  Whether this
  189.    loss is potentially significant will depend on the metric being
  190.    measured.</PRE>
  191. <PRE>
  192.    We will use the term "percentile" to refer to the smallest value of x
  193.    for which F(x) >= a given percentage.  So the 50th percentile of the
  194.    example above is 4, since F(4) = 3/6 = 50%; the 25th percentile is
  195.    -2, since F(-5) = 1/6 < 25%, and F(-2) = 2/6 >= 25%; the 100th
  196.    percentile is 18; and the 0th percentile is -infinity, as is the 15th
  197.    percentile.</PRE>
  198. <PRE>
  199.    Care must be taken when using percentiles to summarize a sample,
  200.    because they can lend an unwarranted appearance of more precision
  201.    than is really available.  Any such summary must include the sample
  202.    size N, because any percentile difference finer than 1/N is below the
  203.    resolution of the sample.</PRE>
  204. <P>taken from:
  205. RFC2330 - Framework for IP Performance Metrics,
  206. Section 11.3.  Defining Statistical Distributions</P>
  207. <P>rfc2330 is available from:
  208. <A HREF="http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc2330.html">http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc2330.html</A></P>
  209. <P>If the percentile method is called in a list context then it will
  210. also return the index of the percentile.</P>
  211. <P></P>
  212. <DT><STRONG><A NAME="item_median">$stat->median();</A></STRONG><BR>
  213. <DD>
  214. Sorts the data and returns the median value of the data.
  215. <P></P>
  216. <DT><STRONG><A NAME="item_harmonic_mean">$stat->harmonic_mean();</A></STRONG><BR>
  217. <DD>
  218. Returns the harmonic mean of the data.  Since the mean is undefined
  219. if any of the data are zero or if the sum of the reciprocals is zero,
  220. it will return undef for both of those cases.
  221. <P></P>
  222. <DT><STRONG><A NAME="item_geometric_mean">$stat->geometric_mean();</A></STRONG><BR>
  223. <DD>
  224. Returns the geometric mean of the data.
  225. <P></P>
  226. <DT><STRONG><A NAME="item_mode">$stat->mode();</A></STRONG><BR>
  227. <DD>
  228. Returns the mode of the data.
  229. <P></P>
  230. <DT><STRONG><A NAME="item_trimmed_mean">$stat->trimmed_mean(ltrim[,utrim]);</A></STRONG><BR>
  231. <DD>
  232. <A HREF="#item_trimmed_mean"><CODE>trimmed_mean(ltrim)</CODE></A> returns the mean with a fraction <CODE>ltrim</CODE> 
  233. of entries at each end dropped. <A HREF="#item_trimmed_mean"><CODE>trimmed_mean(ltrim,utrim)</CODE></A> 
  234. returns the mean after a fraction <CODE>ltrim</CODE> has been removed from the
  235. lower end of the data and a fraction <CODE>utrim</CODE> has been removed from the
  236. upper end of the data.  This method sorts the data before beginning
  237. to analyze it.
  238. <P></P>
  239. <DT><STRONG><A NAME="item_frequency_distribution">$stat->frequency_distribution();</A></STRONG><BR>
  240. <DD>
  241. <A HREF="#item_frequency_distribution"><CODE>frequency_distribution(partitions)</CODE></A> slices the data into <CODE>partition</CODE>
  242. sets (where partition is greater than 1) and counts the number of items
  243. that fall into each partition. It returns an associative array where
  244. the keys are the numerical values of the partitions used. The minimum
  245. value of the data set is not a key and the maximum value of the data
  246. set is always a key. The number of entries for a particular partition
  247. key are the number of items which are greater than the previous
  248. partition key and less then or equal to the current partition key. As
  249. an example,
  250. <PRE>
  251.    $stat->add_data(1,1.5,2,2.5,3,3.5,4);
  252.    %f = $stat->frequency_distribution(2);
  253.    for (sort {$a <=> $b} keys %f) {
  254.       print "key = $_, count = $f{$_}\n";
  255.    }</PRE>
  256. <P>prints</P>
  257. <PRE>
  258.    key = 2.5, count = 4
  259.    key = 4, count = 3</PRE>
  260. <P>since there are four items less than or equal to 2.5, and 3 items
  261. greater than 2.5 and less than 4.</P>
  262. <P></P>
  263. <DT><STRONG><A NAME="item_least_squares_fit">$stat->least_squares_fit();</A></STRONG><BR>
  264. <DD>
  265. <DT><STRONG>$stat->least_squares_fit(@x);</STRONG><BR>
  266. <DD>
  267. <A HREF="#item_least_squares_fit"><CODE>least_squares_fit()</CODE></A> performs a least squares fit on the data,
  268. assuming a domain of <CODE>@x</CODE> or a default of 1..$stat->count(); It
  269. returns an array of four elements <CODE>($q, $m, $r, $rms)</CODE> where
  270. <DL>
  271. <DT><STRONG><A NAME="item_%24q_and_%24m"><CODE>$q and $m</CODE></A></STRONG><BR>
  272. <DD>
  273. satisfy the equation C($y = $m*$x + $q).
  274. <P></P>
  275. <DT><STRONG><A NAME="item_%24r"><CODE>$r</CODE></A></STRONG><BR>
  276. <DD>
  277. is the Pearson linear correlation cofficient.
  278. <P></P>
  279. <DT><STRONG><A NAME="item_%24rms"><CODE>$rms</CODE></A></STRONG><BR>
  280. <DD>
  281. is the root-mean-square error.
  282. <P></P></DL>
  283. <P>If case of error or division by zero, the empty list is returned.</P>
  284. <P>The array that is returned can be ``coerced'' into a hash structure
  285. by doing the following:</P>
  286. <PRE>
  287.   my %hash = ();
  288.   @hash{'q', 'm', 'r', 'err'} = $stat->least_squares_fit();</PRE>
  289. </DL>
  290. <P>
  291. <HR>
  292. <H1><A NAME="reporting errors">REPORTING ERRORS</A></H1>
  293. <P>I read 4 of the 5 perl newsgroups
  294. comp.lang.perl.{misc,moderated,modules,announce} and check my email at
  295. work frequently, so please feel free to post errors to either or both
  296. of those places.  However, realize that if you post to the newsgroup it
  297. has the benefit of alerting other users of the problem.  When reporting
  298. errors, please include the following to help me out:</P>
  299. <UL>
  300. <LI>
  301. Your version of perl.  This can be obtained by typing perl <CODE>-v</CODE> at
  302. the command line.
  303. <P></P>
  304. <LI>
  305. Which version of Statistics::Descriptive you're using.  As you can
  306. see below, I do make mistakes.  Unfortunately for me, right now
  307. there are thousands of CD's with the version of this module with
  308. the bugs in it.  Fortunately for you, I'm a very patient module
  309. maintainer.
  310. <P></P>
  311. <LI>
  312. Details about what the error is.  Try to narrow down the scope
  313. of the problem and send me code that I can run to verify and
  314. track it down.
  315. <P></P></UL>
  316. <P>My email address can be found at www.perl.com under Who's Who.</P>
  317. <P>
  318. <HR>
  319. <H1><A NAME="references">REFERENCES</A></H1>
  320. <P>RFC2330, Framework for IP Performance Metrics</P>
  321. <P>The Art of Computer Programming, Volume 2, Donald Knuth.</P>
  322. <P>Handbook of Mathematica Functions, Milton Abramowitz and Irene Stegun.</P>
  323. <P>Probability and Statistics for Engineering and the Sciences, Jay Devore.</P>
  324. <P>
  325. <HR>
  326. <H1><A NAME="copyright">COPYRIGHT</A></H1>
  327. <P>Copyright (c) 1997,1998 Colin Kuskie. All rights reserved.  This
  328. program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  329. under the same terms as Perl itself.</P>
  330. <P>Copyright (c) 1998 Andrea Spinelli. All rights reserved.  This program
  331. is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
  332. same terms as Perl itself.</P>
  333. <P>Copyright (c) 1994,1995 Jason Kastner. All rights
  334. reserved.  This program is free software; you can redistribute it
  335. and/or modify it under the same terms as Perl itself.</P>
  336. <P>
  337. <HR>
  338. <H1><A NAME="revision history">REVISION HISTORY</A></H1>
  339. <DL>
  340. <DT><STRONG><A NAME="item_v2%2E3">v2.3</A></STRONG><BR>
  341. <DD>
  342. Rolled into November 1998
  343. <P>Code provided by Andrea Spinelli to prevent division by zero and to
  344. make consistent return values for undefined behavior.  Andrea also
  345. provided a test bench for the module.</P>
  346. <P>A bug fix for the calculation of frequency distributions.  Thanks to Nick
  347. Tolli for alerting this to me.</P>
  348. <P>Added 4 lines of code to Makefile.PL to make it easier for the ActiveState
  349. installation tool to use.  Changes work fine in perl5.004_04, haven't
  350. tested them under perl5.005xx yet.</P>
  351. <P></P>
  352. <DT><STRONG><A NAME="item_v2%2E2">v2.2</A></STRONG><BR>
  353. <DD>
  354. Rolled into March 1998.
  355. <P>Fixed problem with sending 0's and -1's as data.  The old 0 : true ? false
  356. thing.  Use defined to fix.</P>
  357. <P>Provided a fix for AUTOLOAD/DESTROY/Carp bug.  Very strange.</P>
  358. <P></P>
  359. <DT><STRONG><A NAME="item_v2%2E1">v2.1</A></STRONG><BR>
  360. <DD>
  361. August 1997
  362. <P>Fixed errors in statistics algorithms caused by changing the
  363. interface.</P>
  364. <P></P>
  365. <DT><STRONG><A NAME="item_v2%2E0">v2.0</A></STRONG><BR>
  366. <DD>
  367. August 1997
  368. <P>Fixed errors in removing cached values (they weren't being removed!)
  369. and added sort_data and presorted methods.</P>
  370. <P>June 1997</P>
  371. <P>Transferred ownership of the module from Jason to Colin.</P>
  372. <P>Rewrote OO interface, modified function distribution, added mindex,
  373. maxdex.</P>
  374. <P></P>
  375. <DT><STRONG><A NAME="item_v1%2E1">v1.1</A></STRONG><BR>
  376. <DD>
  377. April 1995
  378. <P>Added LeastSquaresFit and FrequencyDistribution.</P>
  379. <P></P>
  380. <DT><STRONG><A NAME="item_v1%2E0">v1.0</A></STRONG><BR>
  381. <DD>
  382. March 1995
  383. <P>Released to comp.lang.perl and placed on archive sites.</P>
  384. <P></P>
  385. <DT><STRONG><A NAME="item_v%2E20">v.20</A></STRONG><BR>
  386. <DD>
  387. December 1994
  388. <P>Complete rewrite after extensive and invaluable e-mail 
  389. correspondence with Anno Siegel.</P>
  390. <P></P>
  391. <DT><STRONG><A NAME="item_v%2E10">v.10</A></STRONG><BR>
  392. <DD>
  393. December 1994
  394. <P>Initital concept, released to perl5-porters list.</P>
  395. </DL>
  396. <TABLE BORDER=0 CELLPADDING=0 CELLSPACING=0 WIDTH=100%>
  397. <TR><TD CLASS=block VALIGN=MIDDLE WIDTH=100% BGCOLOR="#cccccc">
  398. <STRONG><P CLASS=block> Statistics::Descriptive - Module of basic descriptive statistical functions.</P></STRONG>
  399. </TD></TR>
  400. </TABLE>
  401.  
  402. </BODY>
  403.  
  404. </HTML>
  405.