帕累托分布

本文解释了统计学中的帕累托分布及其用途。您还可以看到帕累托分布图和此类概率分布的属性。

什么是帕累托分布?

帕累托分布是统计学中用于对帕累托原理建模的连续概率分布。因此,帕累托分布是一种概率分布,其中少数值的出现概率远高于其余值。

请记住,帕累托定律,也称为 80-20 规则,是一种统计原理,它指出一种现象的大部分原因是由一小部分人口造成的。

Pareto分布有两个特征参数:尺度参数x m和形状参数α。

X\sim \text{Pareto}(\alpha,x_m)

帕累托分布最初是用来描述人口内部财富的分配的,因为大部分财富是由一小部分人口造成的。但目前帕累托分布有很多应用,例如在质量控制、经济学、科学、社会领域等。

帕累托分布以制定该分布的经济学家维尔弗雷多·帕累托 (Vilfredo Pareto) 命名。然而,他最出名的是帕累托图。

请参阅:什么是帕累托图?

帕累托分布表

现在我们知道了帕累托分布的定义,让我们看一下以图形方式表示的帕累托分布的几个示例。

因此,您可以在下面看到帕累托分布的密度函数图根据其特征值的样子:

帕累托分布图

请注意,帕累托分布的域从 x m值到 +∞,这就是为什么在 x m值之前不存在密度函数的原因。

另一方面,帕累托分布的累积概率函数图如下:

帕累托分布的累积概率

帕累托分布的特征

以下是与概率论和统计学相关的帕累托分布的最重要特征。

  • 帕累托分布有两个定义其曲线的特征参数:尺度参数 x m和形状参数 α。

X\sim \text{Pareto}(\alpha,x_m)

  • 帕累托分布的域由从尺度参数到正无穷大的所有实数组成。

x\in [x_m,+\infty)

  • 如果 α 大于 1,则帕累托分布的均值等于 α 乘以 x m与 α 减 1 的乘积。

E[X]=\cfrac{\alpha\cdot x_m}{\alpha-1}\quad\text{para } \alpha>1″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”34″ width=”214″ style=”vertical-align: -12px;”></p>
</p>
<ul>
<li>帕累托分布的方差取决于分布的两个特征参数,并通过以下公式计算:</li>
</ul>
<p class=\displaystyle Var(X)=\frac{x_\mathrm{m}^2\cdot \alpha}{(\alpha-1)^2\cdot(\alpha-2)}\quad \text{para }\alpha>2″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”44″ width=”323″ style=”vertical-align: -17px;”></p>
</p>
<ul>
<li>帕累托分布的中位数可以用以下表达式确定:</li>
</ul>
<p class=\displaystyle Me=x_\mathrm{m}\cdot \sqrt[\alpha]{2}

  • Pareto 分布的众数相当于分布的尺度参数 x m

Mo=x_m

  • 帕累托分布的密度函数的公式为:

\displaystyle P[X=x]=\frac{\alpha\cdot x_m^\alpha}{x^{\alpha+1}}\quad\text{para }x\geq x_m

  • 类似地,帕累托分布的累积概率函数的公式为:

\displaystyle P[X\leq x]=1-\left(\frac{x_\mathrm{m}}{x}\right)^\alpha

  • Pareto分布的不对称系数仅取决于形状参数α,其表达式为:

\displaystyle A=\frac{2(1+\alpha)}{\alpha-3}\,\sqrt{\frac{\alpha-2}{\alpha}}\quad\text{para }\alpha>3″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”43″ width=”274″ style=”vertical-align: -14px;”></p>
</p>
<ul>
<li>帕累托分布的峰度系数也会根据参数 α 的值而变化,并使用以下公式计算:</li>
</ul>
<p class=\displaystyle C=\frac{6(\alpha^3+\alpha^2-6\alpha-2)}{\alpha(\alpha-3)(\alpha-4)}\quad\text{para }\alpha>4″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”44″ width=”299″ style=”vertical-align: -17px;”></p></p>
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关于作者

安德森博
本杰明·安德森博

大家好,我是本杰明,一位退休的统计学教授,后来成为 Statorials 的热心教师。 凭借在统计领域的丰富经验和专业知识,我渴望分享我的知识,通过 Statorials 增强学生的能力。了解更多

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