在 pandas 数据帧上使用 ttest_ind 时遇到问题

Question

我目前正在使用以下形式的数据框：

import pandas as pd
import numpy as np
df = pd.DataFrame([['A', 12.1, 11.4, 15.1, 9.9], ['B', 8.3, 10.3, 16.6, 7.8], ['B', 7.8, 11.1, 16.3, 8.4], 
                   ['B', 8.6, 10.9, 16.4, 8.1], ['A', 12.25, 11.6, 16.25, 8.9], ['B', 8.13, 11.6, 16.7, 7.4]
                  ], columns = ['Symbol', 'C1','C2', 'C3', 'C4'])

以及包含我想要进行的列间比较的列表列表：

lst = [['C1','C2'], ['C1','C3'], ['C3','C4']]

我正在尝试计算每次比较的均值（重复符号）的差异，并执行 ttest_ind 然后 return 一个新的数据帧，其结果如下所示：

df2 = pd.DataFrame([['A', 0.675, 'pval here', -3.5, 'pval here',6.275,'pval here'], 
                    ['B', -2.7675, 'pval here', -8.2925, 'pval here', 8.575 , 'pval here']], 
                   columns = ['Symbol', 'C1-C2','C1-C2 pval', 'C1-C3', 'C1-C3 pval', 'C3-C4','C3-C4 pval'])

找到均值之间的差异有点简单，使用 groupby 获取均值然后遍历列表对：

df = df.groupby('Symbol').agg(np.mean)
for pair in lst:
    df[pair[0]+'-'+pair[1]] = df[pair[0]] - df[pair[1]]

但我一直坚持应用 ttest_ind 然后 return 将 p-vaule 放入另一列。

非常感谢任何帮助。

Answer 1

您可以使用 scipy.stats.ttest_ind 方法。

方法 returns 与 (t-statistic, p-value) 的元组。所以我们可以访问索引为 1 的 p-value，如下所示：

# Dataframe I start with, given by OP
df = df.groupby('Symbol').agg(np.mean)
for pair in lst:
    df[pair[0]+'-'+pair[1]] = df[pair[0]] - df[pair[1]]

print(df)
             C1      C2      C3     C4   C1-C2   C1-C3  C3-C4
Symbol                                                       
A       12.1750  11.500  15.675  9.400  0.6750 -3.5000  6.275
B        8.2075  10.975  16.500  7.925 -2.7675 -8.2925  8.575

from scipy.stats import ttest_ind

lst = [['C1','C2'], ['C1','C3'], ['C3','C4']]

df_group = df.groupby('Symbol').sum()

for l in lst:
    df_group[l[0]+'-'+l[1]+' pval'] = ttest_ind(df_group[l[0]], df_group[l[1]])[1]

# Drop columns not needed anymore    
df = df_group.drop(['C1', 'C2', 'C3', 'C4'],axis=1)

# Sort columns to get expected output
df = df.reindex(sorted(df.columns), axis=1).reset_index()

print(df)
  Symbol   C1-C2  C1-C2 pval   C1-C3  C1-C3 pval  C3-C4  C3-C4 pval
0      A  0.6750    0.653228 -3.5000    0.100586  6.275    0.012706
1      B -2.7675    0.653228 -8.2925    0.100586  8.575    0.012706

Answer 2

尤里卡！

从我在问题中发布的内容开始：

import pandas as pd
import numpy as np
from scipy.stats import ttest_ind
df = pd.DataFrame([['A', 12.1, 11.4, 15.1, 9.9], ['B', 8.3, 10.3, 16.6, 7.8], ['B', 7.8, 11.1, 16.3, 8.4], 
                   ['B', 8.6, 10.9, 16.4, 8.1], ['A', 12.25, 11.6, 16.25, 8.9], ['B', 8.13, 11.6, 16.7, 7.4]
                  ], columns = ['Symbol', 'C1','C2', 'C3', 'C4'])
lst = [['C1','C2'], ['C1','C3'], ['C3','C4']]

我首先找出列表中的对之间的区别：

df2 = df.groupby('Symbol').agg(np.mean)
for pair in lst:
    df2[pair[0]+'-'+pair[1]] = df2[pair[0]] - df2[pair[1]]

然后我列出 'Symbols' 并循环遍历它以创建一个新的数据帧，其中仅包含用于 t 检验的相同符号，然后我将其附加到具有差异的数据帧：

lst2 = list(set(df.Symbol))
for item in lst2:
    df3 = df[df.Symbol == item]
    for pair in lst:
        df2.loc[item, pair[0]+'-'+pair[1]+' pval'] = ttest_ind(df3[pair[0]], df3[pair[1]])[1]

这导致数据帧 (df2)：

    C1  C2  C3  C4  C1-C2   C1-C3   C3-C4   C1-C2 pval  C1-C3 pval  C3-C4 pval
Symbol                                      
A   12.1750 11.500  15.675  9.400   0.6750  -3.5000 6.275   0.032625    2.636815e-02    1.442745e-02
B   8.2075  10.975  16.500  7.925   -2.7675 -8.2925 8.575   0.000124    9.784611e-09    2.636731e-08

然后我可以将具有平均值的列（C1，C2 ...）删除以获得我想要的输出。

在 pandas 数据帧上使用 ttest_ind 时遇到问题

Trouble using ttest_ind on pandas dataframe

python

dataframe

pandas

t-test