
【化】 pair distribution function
在漢英詞典視角下,“分布函數”指描述隨機變量統計分布規律的函數。其核心定義與特性如下:
中文術語:分布函數(又稱累積分布函數)
英文對應:Distribution Function / Cumulative Distribution Function (CDF)
數學表達:
設 $X$ 為隨機變量,其分布函數 $F_X(x)$ 定義為:
$$
F_X(x) = P(X leq x)
$$
即隨機變量 $X$ 取值不超過實數 $x$ 的概率。
$forall x_1 < x_2,F_X(x_1) leq F_X(x_2)$,反映概率累積特性。
$lim_{{x to a^+}} F_X(x) = F_X(a)$,保證概率測度的規範性。
$$
lim_{{x to -infty}} FX(x) = 0, quad lim{{x to +infty}} F_X(x) = 1
$$
體現概率歸一化公理。
區間概率 $P(a < X leq b) = F_X(b) - F_X(a)$,用于統計推斷。
通過函數形态區分離散型(階梯函數)與連續型(光滑曲線)分布。
逆變換抽樣法中,利用 $F_X^{-1}(u)$($u$為均勻分布變量)生成特定分布的隨機數。
中文概念 | 英文術語 |
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概率密度函數 | Probability Density Function (PDF) |
生存函數 | Survival Function |
特征函數 | Characteristic Function |
分位數 | Quantile Function |
權威參考來源:
- 陳希孺《概率論與數理統計》科學出版社,第2章隨機變量分布
- MIT OpenCourseWare "Probability and Random Variables" Lecture Notes (ocw.mit.edu/courses/6-041sc-probabilistic-systems-analysis-and-applied-probability-fall-2013/)
- NIST Statistical Handbook 1.3.6 (www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda362.htm)
分布函數是概率論與統計學中的核心概念,主要用于描述隨機變量的概率分布特性。根據應用場景不同,分布函數通常分為以下兩類:
定義:$displaystyle F_X(x) = P(X leq x)$
表示隨機變量$X$取值不超過$x$的概率。
核心性質:
離散型隨機變量:
概率質量函數$displaystyle p(x_i) = P(X = x_i)$
例如二項分布:$displaystyle P(X=k) = binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}$
連續型隨機變量:
概率密度函數$displaystyle f(x) = frac{dF(x)}{dx}$,滿足:
$displaystyle P(a < X leq b) = int_a^b f(x) dx$
$$ F(x) = begin{cases} sum_{x_i leq x} p(xi) & text{(離散型)} int{-infty}^x f(t) dt & text{(連續型)} end{cases} $$
理解分布函數需要特别注意:離散型與連續型的核心區别在于概率計算方式(求和 vs 積分),而CDF是統一描述這兩類變量的通用工具。實際應用中需根據數據類型選擇恰當的分布函數形式。
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