From: Bayesian Models for Astrophysical Data, Cambridge Univ. Press

(c) 2017,  Joseph M. Hilbe, Rafael S. de Souza and Emille E. O. Ishida  

 

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Code 4.3 Normal linear model in Python using Stan

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import numpy as np
import statsmodels.api as sm
import pystan
from scipy.stats import uniform

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# Data
np.random.seed(1056)                                                           # set seed to replicate example
nobs= 5000                                                                            # number of obs in model 
x1 = uniform.rvs(size=nobs)                                                 # random uniform variable

x1.transpose()                                                                        # create response matrix
X = sm.add_constant(x1)                                                      # add intercept
beta = [2.0, 3.0]                                                                     # create vector of parameters

xb = np.dot(X, beta)                                                              # linear predictor
y = np.random.normal(loc=xb, scale=1.0, size=nobs)          # create y as adjusted
                                                                                               # random normal variate 

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# Fit
toy_data = {}                                          # build data dictionary
toy_data['nobs'] = nobs                           # sample size
toy_data['x'] = x1                                    # explanatory variable
toy_data['y'] = y                                      # response variable

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# STAN code
stan_code = """
data {
    int<lower=0> nobs;                                 
    vector[nobs] x;                       
    vector[nobs] y;                       
}
parameters {
    real beta0;
    real beta1;                                                
    real<lower=0> sigma;               
}
model {
    vector[nobs] mu;

    mu = beta0 + beta1 * x;

    y ~ normal(mu, sigma);                       # Likelihood function
}
"""

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fit = pystan.stan(model_code=stan_code, data=toy_data, iter=5000, chains=3, verbose=False, n_jobs=3)

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# Output
nlines = 8                                                 # number of lines in screen output

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output = str(fit).split('\n')
for item in output[:nlines]:
    print(item) 

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