16种常见概率分布概率密度函数、意义及其应用

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目录

1. 均匀分布 (1)

2. 正态分布(高斯分布) (2)

3. 指数分布 (2)

4. Beta分布(:分布) (2)

5. Gamm 分布 (3)

6. 倒Gamm分布 (4)

7. 威布尔分布(Weibull分布、韦伯分布、韦布尔分布) (5)

8. Pareto 分布 (6)

9. Cauchy分布(柯西分布、柯西-洛伦兹分布) (7)

2

10. 分布(卡方分布) (7)

8 11. t分布................................................

9 12. F分布 ...............................................

10 13. 二项分布............................................

10 14. 泊松分布(Poisson 分布).............................

11 15. 对数正态分布........................................

1. 均匀分布

均匀分布X ~U(a,b)是无信息的,可作为无信息变量的先验分布。

2. 正态分布(高斯分布)

当影响一个变量的因素众多,且影响微弱、都不占据主导地位时,这个变量 很可能服从正态分布,记作

X~N (」f 2)。正态分布为方差已知的正态分布

N (*2)的参数」的共轭先验分布。

1 空

f (x ): —— e 2-

J2 兀 o'

E(X), Var(X) _ c 2

3. 指数分布

指数分布X ~Exp ( )是指要等到一个随机事件发生,需要经历多久时间。其 中,.0为尺度参数。指数分布的无记忆性:

Plx s t|X = P{X t}。

f (X )二 y o

i

E(X) 一

4. Beta 分布(一:分布)

f (X )二 E(X)

Var(X)=

(b-a)2 12

Var(X)二

1

~2

Beta 分布记为X 〜Be(a,b),其中Beta(1,1)等于均匀分布,其概率密度函数 可凸也可凹。如果二项分布 B(n, p)中的参数p 的先验分布取Beta(a,b),实验数 据(事件A 发生y 次,非事件A 发生n-y 次),则p 的后验分布Beta(a - y,b n - y), 即Beta 分布为二项分布B(n, p)的参数p 的共轭先验分布。

F(x) = J :t x 」e 」dt

E(X)二

ab

2

(a b) (a b 1)

5. Gamm 分布

Gamma 分布即为多个独立且相同分布的指数分布变量的和的分布,解决的 问题是“要等到n 个随机事件都发生,需要经历多久时间”

f(x)=

-(a b) -(ab(b)

a 4

x (1 -X )

b4

Var(X)= ,记为 X ~Ga(a,b)。

其中a 0为形状参数,b 0为尺度参数。Gamma分布为指数分布Exp(’)的参数•、Poisson分布P()的参数‘的共轭先验分布。

f (x)=上x a'e'x, x 0

Ha)

E(X)¥

b

a

Var(X)盲

6■倒Gamm分布

倒Gamma分布记为X ~ I G a a。若随机变量X ~Ga(a,b),则

1

---- I G a( a。其中a=0为形状参数,b = 0为尺度参数。倒Gamma分布为指

X

数分布Exp()的参数丄、均值已知的正态分布N (〜二2)的参数二2的共轭先验分布。

b

-(a

-1) -bx

f (x) x e ,x 0

1 (a)

10

E (X )=

Var(X)

2

,a 2

(a —1) (a —2)

http; //bT&g. cs (ft£ ne{/\?^ixin_45875055?

7.威布尔分布(Weibull 分布、韦伯分布、韦布尔分布)

威布尔分布记为X~W(m,)。其中m 0为形状参数, ■ 0为尺度参

数。

当m =1,它是指数分布;m =2时,是Rayleigh distribution (瑞利分布)。常用 于拟合风速分布,并用最小二乘法、平均风速估计法或极大似然法求解其参数。

/、mJL 纟m

mix 一叫

f (x) =— — e I ' ,x>0

v 7 n

V n J

E(X)二丨1丄

k m 丿

Var(X)

a: < 0,

b 2 £5 2C ft 15

10 05 CO

2=

a

DO

1.3

O

O

8. Pareto 分布

Pareto 分布记为X~Pa(a,b)。其中b 0为门限参数,a 0为尺度参数

Pareto 分布是一种厚尾分布。Pareto 分布为均匀分布U (0,力的参数二的共轭先验 分布

,x - b

a 1

7

ab

E(X)

,a 1

a —1

fac(cii!(gi^up£))

41

Welbull distribution