การกระจายเสถียรทางเรขาคณิต
| รูปทรงเรขาคณิตที่มั่นคง | |||
|---|---|---|---|
| พารามิเตอร์ | — พารามิเตอร์ความเสถียร — พารามิเตอร์ความเบี่ยงเบน (โปรดทราบว่าค่าความเบี่ยงเบนไม่มีนิยาม) — พารามิเตอร์มาตราส่วน — พารามิเตอร์ตำแหน่ง | ||
| สนับสนุน | , หรือถ้าและ, หรือ ถ้าและ | ||
| พีดี | ไม่สามารถแสดงออกมาในเชิงวิเคราะห์ได้ ยกเว้นค่าพารามิเตอร์บางค่า | ||
| ซีดีเอฟ | ไม่สามารถแสดงออกมาในเชิงวิเคราะห์ได้ ยกเว้นค่าพารามิเตอร์บางค่า | ||
| ค่ามัธยฐาน | เมื่อไร | ||
| โหมด | เมื่อไร | ||
| ความแปรปรวน | เมื่อไรมิฉะนั้นจะเป็นอนันต์ | ||
| ความเบี่ยงเบน | เมื่อไรมิฉะนั้นจะไม่มีการกำหนด | ||
| ความโค้งส่วนเกิน | เมื่อไรมิฉะนั้นจะไม่มีการกำหนด | ||
| เอ็มจีเอฟ | ไม่ได้กำหนด | ||
| ซีเอฟ | , ที่ไหน | ||
การแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตหรือการแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิต เป็นการ แจกแจงความน่าจะเป็น แบบ เลปโตเคอร์ติก ชนิดหนึ่ง[ 1 ]การแจกแจงเหล่านี้เป็นแบบอนาล็อกของการแจกแจงแบบเสถียรในกรณีที่จำนวนพจน์เป็นแบบสุ่ม เป็นอิสระจากการแจกแจงของพจน์ และมีการแจกแจงแบบเรขาคณิต การแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตอาจเป็นแบบสมมาตรหรือแบบไม่สมมาตร การแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตแบบสมมาตรยังถูกเรียกว่าการแจกแจงแบบลินนิค [ 2 ] การแจกแจงแบบลาปลาซและการแจกแจงแบบลาปลาซแบบไม่สมมาตรเป็นกรณีพิเศษของการแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตการแจกแจงแบบมิตแทก-เลฟเฟลอร์ก็เป็นกรณีพิเศษของการแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตเช่นกัน[ 3 ]
การแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิตมีการประยุกต์ใช้ในทฤษฎีทางการเงิน[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
ลักษณะเฉพาะ
สำหรับการกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตส่วนใหญ่ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นและฟังก์ชันการกระจายสะสมไม่มีรูปแบบปิด อย่างไรก็ตาม การกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตสามารถกำหนดได้ด้วยฟังก์ชันลักษณะเฉพาะซึ่งมีรูปแบบดังนี้: [ 8 ]
ที่ไหน.
พารามิเตอร์ซึ่งต้องมากกว่า 0 และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 คือพารามิเตอร์รูปร่างหรือดัชนีความเสถียร ซึ่งกำหนดว่าหางมีน้ำหนักมากเพียงใด[ 8 ]ต่ำกว่าสอดคล้องกับหางที่หนักกว่า
พารามิเตอร์ซึ่งต้องมากกว่าหรือเท่ากับ −1 และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 คือพารามิเตอร์ความเบี่ยงเบน[ 8 ] เมื่อหากค่าเป็นลบ การกระจายตัวจะเบ้ไปทางซ้าย และเมื่อถ้าค่าเป็นบวก การกระจายตัวจะเบ้ไปทางขวา เมื่อถ้าเป็นศูนย์ การกระจายจะสมมาตร และฟังก์ชันลักษณะเฉพาะจะลดลงเหลือ: [ 8 ]
- .
การกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตสมมาตรที่มียังเรียกอีกอย่างว่าการแจกแจงแบบลินนิค[ 9 ] การแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตที่เบี่ยงเบนอย่างสมบูรณ์ นั่นคือ ด้วย,, กับยังเรียกอีกอย่างว่าการแจกแจงแบบ Mittag-Leffler [ 10 ]แม้ว่าค่านี้ใช้กำหนดความเบี่ยงเบนของการกระจายตัว ซึ่งไม่ควรสับสนกับสัมประสิทธิ์ความเบี่ยงเบน ทั่วไป หรือโมเมนต์มาตรฐานลำดับ ที่ 3 ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ไม่มีค่ากำหนดสำหรับการกระจายตัวแบบเสถียรทางเรขาคณิต
พารามิเตอร์เรียกว่าพารามิเตอร์มาตราส่วนและคือพารามิเตอร์ตำแหน่ง[ 8 ]
เมื่อไร= 2,= 0 และ= 0 (เช่น การกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตแบบสมมาตร หรือการกระจายแบบลินนิคที่มี)=2) การกระจายจะกลายเป็นการกระจายแบบลาปลาส สมมาตร ที่มีค่าเฉลี่ยเป็น 0 [ 9 ]ซึ่งมีฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นดังนี้:
- .
การแจกแจงแบบลาปลาซมีค่าความแปรปรวนเท่ากับอย่างไรก็ตาม สำหรับความแปรปรวนของการแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิตมีค่าเป็นอนันต์
ความสัมพันธ์กับการกระจายที่เสถียร
การแจกแจงแบบเสถียรมีคุณสมบัติว่า ถ้าเป็นตัวแปรสุ่มอิสระที่มีการแจกแจงเหมือนกัน ซึ่งได้มาจาก1การแจกแจงดังกล่าว ผลรวมมีการกระจายตัวแบบเดียวกันกับสำหรับบางคนและ.
การแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิตมีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่จำนวนองค์ประกอบในผลรวมเป็น ตัวแปรสุ่มที่ มีการแจกแจงทางเรขาคณิตถ้าเป็นตัวแปรสุ่มอิสระและมีการแจกแจงเหมือนกันซึ่งได้มาจาก1การแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิต ซึ่งเป็นลิมิตของผลรวมเข้าใกล้การกระจายของ's สำหรับสัมประสิทธิ์บางตัวและเมื่อ p เข้าใกล้ 0 โดยที่เป็นตัวแปรสุ่มที่ไม่ขึ้นกับนำมาจากการกระจายทางเรขาคณิตที่มีพารามิเตอร์ p [ 5 ]กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ:
การแจกแจงจะมีเสถียรภาพทางเรขาคณิตอย่างเคร่งครัดก็ต่อเมื่อผลรวมเท่ากับการกระจายของของบางคนa . [ 4 ]
นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ระหว่างฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของการกระจายแบบเสถียรและฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของการกระจายแบบเสถียรเชิงเรขาคณิต การกระจายแบบเสถียรมีฟังก์ชันลักษณะเฉพาะในรูปแบบ:
ที่ไหน
ฟังก์ชันลักษณะเสถียรทางเรขาคณิตสามารถแสดงได้ในรูปของฟังก์ชันลักษณะเสถียรดังนี้: [ 11 ]