For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Логнормальное распределение.

Логнормальное распределение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Логнормальное
График плотности
μ=0Плотность вероятности
График функции распределения
μ=0Функция распределения
Обозначение ,
Параметры
Носитель
Плотность вероятности
Функция распределения
Математическое ожидание
Медиана
Мода
Дисперсия
Коэффициент асимметрии
Коэффициент эксцесса
Дифференциальная энтропия
Производящая функция моментов
Характеристическая функция

Логнорма́льное распределе́ние (логарифмически-нормальное) в теории вероятностей — это двухпараметрическое семейство абсолютно непрерывных распределений. Если случайная величина имеет логнормальное распределение, то её логарифм имеет нормальное распределение.

Определение

[править | править код]

Пусть распределение случайной величины задаётся плотностью вероятности, имеющей вид[1]:

где . Тогда говорят, что имеет логнормальное распределение с параметрами и [1]. Пишут: .

Формула для -го момента логнормальной случайной величины имеет вид[1]:

откуда, в частности[1]:

  • математическое ожидание,
  • дисперсия,
  • Асимметрия всегда положительна.

Любые нецентральные моменты n-мерного совместного логнормального распределения могут быть вычислены по простой формуле[источник не указан 204 дня]:

, где и  — параметры многомерного совместного распределения.  — вектор, компоненты которого задают порядок момента. (Например, в двухмерном случае,  — второй нецентральный момент первой компоненты,  — смешанный второй момент). Круглые скобки обозначают скалярное произведение.

Свойства логнормального распределения

[править | править код]
  • Если  — независимые логнормальные случайные величины, такие что , то их произведение также логнормально[1]:
    .

Связь с другими распределениями

[править | править код]
  • Если , то .

И наоборот, если , то .

Моделирование логнормальных случайных величин

[править | править код]

Для моделирования обычно используется связь с нормальным распределением. Поэтому, достаточно сгенерировать нормально распределённую случайную величину, например, используя преобразование Бокса — Мюллера, и вычислить её экспоненту[источник не указан 204 дня].

Вариации и обобщения

[править | править код]

Одним из возможных обобщений является усечённое логнормальное распределение, описываемое плотностью вероятности[2]:

где .

Приложения

[править | править код]

Логнормальное распределение часто возникает в природе и широко используется для описания разных параметров в различных дисциплинах. Например, в медицине его могут применять для инкубационных периодов случаев какого-либо заболевания, в геологии — для концентрации редких элементов в горных породах, в лингвистике — для количества слов в предложениях. Распределение частиц по размерам в разных системах также часто оказывается близко к логнормальному[1][3]. Однако здесь есть исключения, например, распределение астероидов по размерам в Солнечной системе подчиняется степенному закону[4].

Примечания

[править | править код]
  1. 1 2 3 4 5 6 ЛОГАРИФМИЧЕСКИ-НОРМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ • Большая российская энциклопедия - электронная версия. old.bigenc.ru. Дата обращения: 10 февраля 2024. Архивировано 21 февраля 2023 года.
  2. Sílvio M. Duarte Queirós. On generalisations of the log-Normal distribution by means of a new product definition in the Kapteyn process // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. — 2012-07-01. — Т. 391, вып. 13. — С. 3594–3606. — ISSN 0378-4371. — doi:10.1016/j.physa.2012.01.050.
  3. Limpert, E; Stahel, W; Abbt, M. Lognormal distributions across the sciences: keys and clues (англ.) // BioScience[англ.] : journal. — 2001. — Vol. 51, no. 5. — P. 341—352. — doi:10.1641/0006-3568(2001)051[0341:LNDATS]2.0.CO;2.
  4. J. Peña, C. Fuentes, F. Förster, J. Martínez-Palomera, G. Cabrera-Vives, J. C. Maureira, P. Huijse, P. A. Estévez, L. Galbany, S. González-Gaitán, Th. de Jaeger. Asteroids' Size Distribution and Colors from HITS // The Astronomical Journal. — 2020-04-01. — Т. 159. — С. 148. — ISSN 0004-6256. — doi:10.3847/1538-3881/ab7338. Архивировано 11 марта 2021 года.

Литература

[править | править код]
  • Crow, Edwin L.; Shimizu, Kunio (1988), Lognormal Distributions, Theory and Applications, Statistics: Textbooks and Monographs, vol. 88, New York: Marcel Dekker, Inc., pp. xvi+387, ISBN 0-8247-7803-0, MR 0939191, Zbl 0644.62014
  • Aitchison, J. and Brown, J.A.C. (1957) The Lognormal Distribution, Cambridge University Press.
  • Eric W. Weisstein et al. Log Normal Distribution at MathWorld. Electronic document, retrieved October 26, 2006.
  • Holgate, P. The lognormal characteristic function (неопр.) // Communications in Statistics - Theory and Methods. — 1989. — Т. 18, № 12. — С. 4539—4548. — doi:10.1080/03610928908830173.
  • Brooks, Robert; Corson, Jon; Donal, Wales[англ.]. The Pricing of Index Options When the Underlying Assets All Follow a Lognormal Diffusion (англ.) // Advances in Futures and Options Research : journal. — 1994. — Vol. 7.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Логнормальное распределение
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?