กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

การกระจายเสถียรทางเรขาคณิต

การกระจายอย่างต่อเนื่อง/การแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิต/การแจกแจงความน่าจะเป็นที่มีความแปรปรวนไม่สิ้นสุด

α∈(0,2]{\displaystyle \alpha \in (0,2]}— พารามิเตอร์ความเสถียร เบต้า∈{\displaystyle \beta \in }— พารามิเตอร์ความเบี่ยงเบน (โปรดทราบว่าค่าความเบี่ยงเบนไม่มีนิยาม)...

การกระจายเสถียรทางเรขาคณิต

รูปทรงเรขาคณิตที่มั่นคง
พารามิเตอร์

α(0,2]{\displaystyle \alpha \in (0,2]}— พารามิเตอร์ความเสถียร เบต้า[1,1]{\displaystyle \beta \in [-1,1]}— พารามิเตอร์ความเบี่ยงเบน (โปรดทราบว่าค่าความเบี่ยงเบนไม่มีนิยาม) λ(0,){\displaystyle \lambda \in (0,\infty )}พารามิเตอร์มาตราส่วน

μ(,){\displaystyle \mu \in (-\infty ,\infty )}พารามิเตอร์ตำแหน่ง
สนับสนุนxอาร์{\displaystyle x\in \mathbb {R} }, หรือx[μ,){\displaystyle x\in [\mu ,\infty )}ถ้าα<1{\displaystyle \alpha <1}และเบต้า=1{\displaystyle \beta =1}, หรือx(,μ]{\displaystyle x\in (-\infty ,\mu ]} ถ้าα<1{\displaystyle \alpha <1}และเบต้า=1{\displaystyle \beta =-1}
พีดี ไม่สามารถแสดงออกมาในเชิงวิเคราะห์ได้ ยกเว้นค่าพารามิเตอร์บางค่า
ซีดีเอฟ ไม่สามารถแสดงออกมาในเชิงวิเคราะห์ได้ ยกเว้นค่าพารามิเตอร์บางค่า
ค่ามัธยฐานμ{\displaystyle \mu }เมื่อไรเบต้า=0{\displaystyle \beta =0}
โหมดμ{\displaystyle \mu }เมื่อไรเบต้า=0{\displaystyle \beta =0}
ความแปรปรวน2λ2{\displaystyle 2\lambda ^{2}}เมื่อไรα=2{\displaystyle \alpha =2}มิฉะนั้นจะเป็นอนันต์
ความเบี่ยงเบน0{\displaystyle 0}เมื่อไรα=2{\displaystyle \alpha =2}มิฉะนั้นจะไม่มีการกำหนด
ความโค้งส่วนเกิน3{\displaystyle 3}เมื่อไรα=2{\displaystyle \alpha =2}มิฉะนั้นจะไม่มีการกำหนด
เอ็มจีเอฟ ไม่ได้กำหนด
ซีเอฟ

 [1+λα|ที|αωฉันμที]1{\displaystyle \ \left[1+\lambda ^{\alpha }\vert t\vert ^{\alpha }\omega -i\mu t\right]^{-1}},

ที่ไหนω={1ฉันเบต้าแทนπα2เข้าสู่ระบบ(ที)ถ้า α11+ฉัน2πเบต้าบันทึก|ที|เข้าสู่ระบบ(ที)ถ้า α=1{\displaystyle \omega ={\begin{cases}1-i\beta \tan {\tfrac {\pi \alpha }{2}}\,{\textrm {sign}}(t)&{\text{if }}\alpha \neq 1\\1+i{\tfrac {2}{\pi }}\beta \log \vert t\vert \,{\textrm {sign}}(t)&{\text{if }}\alpha =1\end{cases}}}

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 ]

φ(ที;α,เบต้า,λ,μ)=[1+λα|ที|αωฉันμที]1{\displaystyle \varphi (t;\alpha ,\beta ,\lambda ,\mu )=[1+\lambda ^{\alpha }|t|^{\alpha }\omega -i\mu t]^{-1}}

ที่ไหนω={1ฉันเบต้าแทน(πα2)เข้าสู่ระบบ(ที)ถ้า α11+ฉัน2πเบต้าบันทึก|ที|เข้าสู่ระบบ(ที)ถ้า α=1{\displaystyle \omega ={\begin{cases}1-i\beta \tan \left({\tfrac {\pi \alpha }{2}}\right)\,\operatorname {sign} (t)&{\text{if }}\alpha \neq 1\\1+i{\tfrac {2}{\pi }}\beta \log |t|\operatorname {sign} (t)&{\text{if }}\alpha =1\end{cases}}}.

พารามิเตอร์α{\displaystyle \alpha }ซึ่งต้องมากกว่า 0 และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 คือพารามิเตอร์รูปร่างหรือดัชนีความเสถียร ซึ่งกำหนดว่าหางมีน้ำหนักมากเพียงใด[ 8 ]ต่ำกว่าα{\displaystyle \alpha }สอดคล้องกับหางที่หนักกว่า

พารามิเตอร์เบต้า{\displaystyle \beta }ซึ่งต้องมากกว่าหรือเท่ากับ −1 และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 คือพารามิเตอร์ความเบี่ยงเบน[ 8 ] เมื่อเบต้า{\displaystyle \beta }หากค่าเป็นลบ การกระจายตัวจะเบ้ไปทางซ้าย และเมื่อเบต้า{\displaystyle \beta }ถ้าค่าเป็นบวก การกระจายตัวจะเบ้ไปทางขวา เมื่อเบต้า{\displaystyle \beta }ถ้าเป็นศูนย์ การกระจายจะสมมาตร และฟังก์ชันลักษณะเฉพาะจะลดลงเหลือ: [ 8 ]

φ(ที;α,0,λ,μ)=[1+λα|ที|αฉันμที]1{\displaystyle \varphi (t;\alpha ,0,\lambda ,\mu )=[1+\lambda ^{\alpha }|t|^{\alpha }-i\mu t]^{-1}}.

การกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตสมมาตรที่มีμ=0{\displaystyle \mu =0}ยังเรียกอีกอย่างว่าการแจกแจงแบบลินนิค[ 9 ] การแจกแจงแบบเสถียรทางเรขาคณิตที่เบี่ยงเบนอย่างสมบูรณ์ นั่นคือ ด้วยเบต้า=1{\displaystyle \beta =1},α<1{\displaystyle \alpha <1}, กับ0<μ<1{\displaystyle 0<\mu <1}ยังเรียกอีกอย่างว่าการแจกแจงแบบ Mittag-Leffler [ 10 ]แม้ว่าเบต้า{\displaystyle \beta }ค่านี้ใช้กำหนดความเบี่ยงเบนของการกระจายตัว ซึ่งไม่ควรสับสนกับสัมประสิทธิ์ความเบี่ยงเบน ทั่วไป หรือโมเมนต์มาตรฐานลำดับ ที่ 3 ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ไม่มีค่ากำหนดสำหรับการกระจายตัวแบบเสถียรทางเรขาคณิต

พารามิเตอร์λ>0{\displaystyle \lambda >0}เรียกว่าพารามิเตอร์มาตราส่วนและμ{\displaystyle \mu }คือพารามิเตอร์ตำแหน่ง[ 8 ]

เมื่อไรα{\displaystyle \alpha }= 2,เบต้า{\displaystyle \beta }= 0 และμ{\displaystyle \mu }= 0 (เช่น การกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตแบบสมมาตร หรือการกระจายแบบลินนิคที่มี)α{\displaystyle \alpha }=2) การกระจายจะกลายเป็นการกระจายแบบลาปลาส สมมาตร ที่มีค่าเฉลี่ยเป็น 0 [ 9 ]ซึ่งมีฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นดังนี้:

เอฟ(x0,λ)=12λเอ็กซ์(|x|λ){\displaystyle f(x\mid 0,\lambda )={\frac {1}{2\lambda }}\exp \left(-{\frac {|x|}{\lambda }}\right)\,\!}.

การแจกแจงแบบลาปลาซมีค่าความแปรปรวนเท่ากับ2λ2{\displaystyle 2\lambda ^{2}}อย่างไรก็ตาม สำหรับα<2{\displaystyle \alpha <2}ความแปรปรวนของการแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิตมีค่าเป็นอนันต์

ความสัมพันธ์กับการกระจายที่เสถียร

การแจกแจงแบบเสถียรมีคุณสมบัติว่า ถ้าX1,X2,,Xn{\displaystyle X_{1},X_{2},\dots ,X_{n}}เป็นตัวแปรสุ่มอิสระที่มีการแจกแจงเหมือนกัน ซึ่งได้มาจาก1การแจกแจงดังกล่าว ผลรวมวาย=เอn(X1+X2++Xn)+n{\displaystyle Y=a_{n}(X_{1}+X_{2}+\cdots +X_{n})+b_{n}}มีการกระจายตัวแบบเดียวกันกับXฉัน{\displaystyle X_{i}}สำหรับบางคนเอn{\displaystyle a_{n}}และn{\displaystyle b_{n}}.

การแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิตมีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่จำนวนองค์ประกอบในผลรวมเป็น ตัวแปรสุ่มที่ มีการแจกแจงทางเรขาคณิตถ้าX1,X2,{\displaystyle X_{1},X_{2},\dots }เป็นตัวแปรสุ่มอิสระและมีการแจกแจงเหมือนกันซึ่งได้มาจาก1การแจกแจงเสถียรทางเรขาคณิต ซึ่งเป็นลิมิตของผลรวมวาย=เอเอ็นพี(X1+X2++Xเอ็นพี)+เอ็นพี{\displaystyle Y=a_{N_{p}}(X_{1}+X_{2}+\cdots +X_{N_{p}})+b_{N_{p}}}เข้าใกล้การกระจายของXฉัน{\displaystyle X_{i}}'s สำหรับสัมประสิทธิ์บางตัวเอเอ็นพี{\displaystyle a_{N_{p}}}และเอ็นพี{\displaystyle b_{N_{p}}}เมื่อ p เข้าใกล้ 0 โดยที่เอ็นพี{\displaystyle N_{p}}เป็นตัวแปรสุ่มที่ไม่ขึ้นกับXฉัน{\displaystyle X_{i}}นำมาจากการกระจายทางเรขาคณิตที่มีพารามิเตอร์ p [ 5 ]กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ:

ปร.(เอ็นพี=n)=(1พี)n1พี.{\displaystyle \Pr(N_{p}=n)=(1-p)^{n-1}\,p\,.}

การแจกแจงจะมีเสถียรภาพทางเรขาคณิตอย่างเคร่งครัดก็ต่อเมื่อผลรวมวาย=เอ(X1+X2++Xเอ็นพี){\displaystyle Y=a(X_{1}+X_{2}+\cdots +X_{N_{p}})}เท่ากับการกระจายของXฉัน{\displaystyle X_{i}}ของบางคนa . [ 4 ] 

นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ระหว่างฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของการกระจายแบบเสถียรและฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของการกระจายแบบเสถียรเชิงเรขาคณิต การกระจายแบบเสถียรมีฟังก์ชันลักษณะเฉพาะในรูปแบบ:

Φ(ที;α,เบต้า,λ,μ)=เอ็กซ์[ ฉันทีμ|λที|α(1ฉันเบต้าเข้าสู่ระบบ(ที)Ω) ],{\displaystyle \Phi (t;\alpha ,\beta ,\lambda ,\mu )=\exp \left[~it\mu \!-\!|\lambda t|^{\alpha }\,(1\!-\!i\beta \operatorname {sign} (t)\Omega )~\right],}

ที่ไหน

Ω={แทนπα2ถ้า α1,2πบันทึก|ที|ถ้า α=1.{\displaystyle \Omega ={\begin{cases}\tan {\tfrac {\pi \alpha }{2}}&{\text{if }}\alpha \neq 1,\\-{\tfrac {2}{\pi }}\log |t|&{\text{if }}\alpha =1.\end{cases}}}

ฟังก์ชันลักษณะเสถียรทางเรขาคณิตสามารถแสดงได้ในรูปของฟังก์ชันลักษณะเสถียรดังนี้: [ 11 ]

φ(ที;α,เบต้า,λ,μ)=[1บันทึก(Φ(ที;α,เบต้า,λ,μ))]1.{\displaystyle \varphi (t;\alpha ,\beta ,\lambda ,\mu )=[1-\log(\Phi (t;\alpha ,\beta ,\lambda ,\mu ))]^{-1}.}

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geometric_stable_distribution&oldid=1306725092 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การกระจายเสถียรทางเรขาคณิต

α∈(0,2]{\displaystyle \alpha \in (0,2]}— พารามิเตอร์ความเสถียร เบต้า∈{\displaystyle \beta \in }— พารามิเตอร์ความเบี่ยงเบน (โปรดทราบว่าค่าความเบี่ยงเบนไม่มีนิยาม)...

ลักษณะเฉพาะ

สำหรับการกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตส่วนใหญ่ ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น และ ฟังก์ชันการกระจายสะสม ไม่มีรูปแบบปิด อย่างไรก็ตาม การกระจายแบบเสถียรทางเรขาคณิตสามารถกำหนดได้ด้วย ฟังก์ชันลักษณะเฉพาะ ซึ่งมีรูปแบบดังนี้: [ 8 ]

ความสัมพันธ์กับการกระจายที่เสถียร

การ แจกแจงแบบเสถียร มีคุณสมบัติว่า ถ้า X 1 , X 2 , … , X n {\displaystyle X_{1},X_{2},\dots ,X_{n}} เป็นตัวแปรสุ่มอิสระที่มีการแจกแจงเหมือนกัน ซึ่งได้มาจาก1การแจกแจงดังกล่าว ผลรวม วาย = เอ n ( X 1 + X 2 + ⋯ + X n ) + ข n {\displaystyle...

ดูเพิ่มเติม

การแจกแจงแบบมิตแทก-เลฟเฟลอร์ ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geometric_stable_distribution&oldid=1306725092 "