Skálaparaméter

A skálaparaméter a valószínűségi eloszlások egy speciális numerikus paramétere, a valószínűségszámítás elméletében és a statisztika területén.

Minél nagyobb a skálaparaméter, annál terjedelmesebb, szétszórtabb az eloszlás.

Definíció

Ha a valószínűségi eloszlásoknál van egy s paraméter (és más paraméter θ), melyekre a kumulatív eloszlásfüggvény kielégíti az alábbiakat:

F ( x ; s , θ ) = F ( x / s ; 1 , θ ) , {\displaystyle F(x;s,\theta )=F(x/s;1,\theta ),\!}

akkor s–t skálaparaméternek hívják, mivel ez az érték határozza meg a valószínűségi eloszlás szétszórtságát, skáláját (arányait).

Ha s nagy, akkor az eloszlás terjedelmes, szétszórt lesz, ha s kis értékű, akkor az eloszlás koncentráltabb.

Ha a valószínűség-sűrűség létezik az összes paraméter értékre, akkor a sűrűség (csak mint a skálaparaméter függvénye) kielégíti:

f s ( x ) = f ( x / s ) / s , {\displaystyle f_{s}(x)=f(x/s)/s,\!}

függvényt, ahol f a sűrűség standardizált változatának a jele.

Egyszerű műveletek

f s {\displaystyle f_{s}} -et felírhatjuk g ( x ) = x / s {\displaystyle g(x)=x/s} kifejezéssel is, a következőképpen:

f s ( x ) = f ( x / s ) × 1 / s = f ( g ( x ) ) × g ( x ) . {\displaystyle f_{s}(x)=f(x/s)\times 1/s=f(g(x))\times g'(x).\!}

Mivel f a valószínűség sűrűség függvény:

1 = f ( x ) d x = g ( ) g ( ) f ( x ) d x . {\displaystyle 1=\int \limits _{-\infty }^{\infty }f(x)\,dx=\int \limits _{g(-\infty )}^{g(\infty )}f(x)\,dx.\!}

A behelyettesítési szabály alkalmazásával:

1 = f ( g ( x ) ) × g ( x ) d x = f s ( x ) d x . {\displaystyle 1=\int \limits _{-\infty }^{\infty }f(g(x))\times g'(x)\,dx=\int \limits _{-\infty }^{\infty }f_{s}(x)\,dx.\!}

Így f s {\displaystyle f_{s}} szintén helyesen normalizált lett.

Arányparaméter

Néhány eloszlás használja az úgynevezett arányparamétert, mely egyszerűen a skálaparaméter reciproka.

Így például az exponenciális eloszlás β skálaparaméterrel és valószínűség sűrűséggel

f ( x ; β ) = 1 β e x / β , x 0 {\displaystyle f(x;\beta )={\frac {1}{\beta }}e^{-x/\beta },\;x\geq 0}

leírható a λ arányparaméterrel is:

f ( x ; λ ) = λ e λ x , x 0. {\displaystyle f(x;\lambda )=\lambda e^{-\lambda x},\;x\geq 0.}

Példák

  • A normális eloszlásnak két paramétere van: a helyparaméter μ {\displaystyle \mu } és a skálaparaméter σ {\displaystyle \sigma } .

Praktikus okokból a normális eloszlást gyakran jellemzik a skálaparaméter négyzetével, σ 2 {\displaystyle \sigma ^{2}} , mely megfelel az eloszlás szórásnégyzetének.

  • A gamma-eloszlást rendszerint θ {\displaystyle \theta } skálaparaméterrel jellemzik, vagy annak inverzével.
  • Például, ha a helyparaméter és a skálaparaméter is egyenlő zérussal, akkor a normális eloszlás standard normális eloszlásként ismert, és a Cauchy-eloszlás is, mint standard Cauchy-eloszlás.

Irodalom

  • Sheikh, A. K.; Boah, J. K.; Younas, M: Truncated Extreme Value Model for Pipeline Reliability. (hely nélkül): Reliability Engineering and System Safety 25 (1). 1989. 1–14. o.  

Kapcsolódó szócikkek