对数正态分布
对数正态分布
机率 密度 函数
μ=0
累积分布函数
μ=0
参数
转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应
值域
概率密度函数
累积分布函数
期望值
中位数
eμ
众数
方差
偏态
峰态
熵值
动差生成函数
(参见原始动差文本)
特征函数
is asymptotically divergent but sufficient for numerical purposes
在概率论与统计学中,对数正态分布是对数为正态分布的任意随机变量的概率分布。如果 X 是正态分布的随机变量,则 exp(X) 为对数分布;同样,如果 Y 是对数正态分布,则 ln(Y) 为正态分布。 如果一个变量可以看作是许多很小独立因子的乘积,则这个变量可以看作是对数正态分布。一个典型的例子是股票投资的长期收益率,它可以看作是每天收益率的乘积。 对于 x > 0,对数正态分布的概率分布函数为
其中 μ 与 σ 分别是变量对数的平均值与标准差。它的期望值是
方差为
给定期望值与标准差,也可以用这个关系求 μ 与 σ
目录
[隐藏]
l 1 与几何平均值和几何标准差的关系
l 2 矩
l 3 局部期望
l 4 参数的最大似然估计
l 5 相关分布
l 6 进一步的阅读资料
l 7 参考文献
l 8 参见
[编辑] 与几何平均值和几何标准差的关系
对数正态分布、几何平均数与几何标准差是相互关联的。在这种情况下,几何平均值等于 exp(μ),几何平均差等于 exp(σ)。
如果采样数据来自于对数正态分布,则几何平均值与几何标准差可以用于估计置信区间,就像用算术平均数与标准差估计正态分布的置信区间一样。
置信区间界
对数空间
几何
3σ 下界
μ ? 3σ
2σ 下界
μ ? 2σ
1σ 下界
μ ? σ
μgeo / σgeo
1σ 上界
μ + σ
μgeoσgeo
2σ 上界
μ + 2σ
3σ 上界
μ + 3σ
其中几何平均数 μgeo = exp(μ),几何标准差 σgeo = exp(σ)
[编辑] 矩
原始矩为:
或者更为一般的矩
[编辑] 局部期望
随机变量 X 在阈值 k 上的局部期望定义为
其中 f(x) 是概率密度。对于对数正态概率密度,这个定义可以
表
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示为
其中 Φ 是标准正态部分的累积分布函数。对数正态分布的局部期望在保险业及经济领域都有应用。
[编辑] 参数的最大似然估计
为了确定对数正态分布参数 μ 与 σ 的最大似然估计,我们可以采用与正态分布参数最大似然估计同样的
方法
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。我们来看
其中用
表示对数正态分布的概率密度函数,用
— 表示正态分布。因此,用与正态分布同样的指数,我们可以得到对数最大似然函数:
由于第一项相对于 μ 与 σ 来说是常数,两个对数最大似然函数
与
在同样的 μ 与 σ 处有最大值。因此,根据正态分布最大似然参数估计器的公式以及上面的方程,我们可以推导出对数正态分布参数的最大似然估计
[编辑] 相关分布
l 如果 Y = ln(X) 与
,则 Y~N(μ,σ2) 是正态分布。
l 如果
是有同样 μ 参数、而 σ 可能不同的统计独立对数正态分布变量 ,并且
,则 Y 也是对数正态分布变量:
。
[编辑] 进一步的阅读资料
l Robert Brooks, Jon Corson 以及 J. Donal Wales 的 "The Pricing of Index Options When the Underlying Assets All Follow a Lognormal Diffusion", in Advances in Futures and Options Research, volume 7, 1994.
[编辑] 参考文献