主题
Search

概率密度函数


概率密度函数 (PDF) P(x),连续分布的概率密度函数定义为(累积)分布函数 D(x) 的导数,

D^'(x)=[P(x)]_(-infty)^x
(1)
=P(x)-P(-infty)
(2)
=P(x),
(3)

因此

D(x)=P(X<=x)
(4)
=int_(-infty)^xP(xi)dxi.
(5)

概率函数满足

 P(x in B)=int_BP(x)dx
(6)

并受归一化条件约束,

P(-infty<x<infty)=int_(-infty)^inftyP(x)dx
(7)
=1.
(8)

特殊情况包括

P(a<=x<=b)=int_a^bP(x)dx
(9)
P(a<=x<=a+da)=int_a^(a+da)P(x)dx
(10)
 approx P(a)da
(11)
P(x=a)=int_a^aP(x)dx
(12)
=0.
(13)

要在一组变换变量中找到概率函数,请找到 雅可比行列式。例如,如果 u=u(x),则

 P_udu=P_xdx,
(14)

因此

 P_u=P_x|(partialx)/(partialu)|.
(15)

类似地,如果 u=u(x,y)v=v(x,y),则

 P_(u,v)=P_(x,y)|(partial(x,y))/(partial(u,v))|.
(16)

给定 n 个概率函数 P_1(x)P_2(y)、...、P_n(z)和分布 X+Y+...+Z 的概率函数为

 P(t)=intintP_1(x)P_2(y)...P_n(z)delta((x+y+...+z)-t)dxdy...dz,
(17)

其中 delta(x)狄拉克δ函数。类似地,XY...Z 分布的概率函数由下式给出

 P(t)=intintP_1(x)P_2(y)...P_n(z)delta(xy...z-t)dxdy...dz.
(18)

差分布 X-Y 的概率函数为

 P(t)=intintP_1(x)P_2(y)delta((x-y)-t)dxdy,
(19)

比率分布 X/Y 的概率函数为

 P(t)=intintP_1(x)P_2(y)delta((x/y)-t)dxdy,
(20)

给定分布的musigma伽玛统计量 gamma_r),渐近概率函数由下式给出

 P(x)=Z(x)-[1/6gamma_1Z^((3))(x)]+[1/(24)gamma_2Z^((4))(x)+1/(72)gamma_1^2Z^((6))(x)]-[1/(120)gamma_3Z^((5))(x)+1/(144)gamma_1gamma_2Z^((7))(x)+1/(1296)gamma_1^3Z^((9))(x)]+[1/(720)gamma_4Z^((6))(x)+(1/(1152)gamma_2^2+1/(720)gamma_1gamma_3)Z^((8))(x)+1/(1728)gamma_1^2gamma_2Z^((10))(x)+1/(31104)gamma_1^4Z^((12))(x)]+...,
(21)

其中

 Z(x)=1/(sigmasqrt(2pi))e^(-(x-mu)^2/(2sigma^2))
(22)

正态分布,且

 gamma_r=(kappa_r)/(sigma^(r+2))
(23)

对于 r>=1 (其中 kappa_r累积量sigma标准差;Abramowitz 和 Stegun 1972,第 935 页)。


另请参阅

连续分布, Cornish-Fisher 柯尼斯-费舍渐近展开, 差分布, 离散分布, 分布函数, 联合分布函数, 乘积分布, 比率分布, 和分布

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (编). "概率函数." 第 26 章,见 数学函数手册,包含公式、图表和数学表格,第 9 版。 纽约: Dover, pp. 925-964, 1972.Evans, M.; Hastings, N.; 和 Peacock, B. "概率密度函数和概率函数." §2.4,见 统计分布,第 3 版。 纽约: Wiley, pp. 9-11, 2000.McLaughlin, M. "常用概率分布." http://www.geocities.com/~mikemclaughlin/math_stat/Dists/Compendium.html.Papoulis, A. 概率、随机变量和随机过程,第 2 版。 纽约: McGraw-Hill, p. 94, 1984.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

概率密度函数

请引用为

Weisstein, Eric W. "概率密度函数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/ProbabilityDensityFunction.html

主题分类