ExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ]
表示形状参数为 κ、定位参数为 μ 以及尺度参数为 σ 的指数幂分布.
ExponentialPowerDistribution[κ]
表示一个本地参数为0且尺度参数为1的指数幂分布.
ExponentialPowerDistribution
ExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ]
表示形状参数为 κ、定位参数为 μ 以及尺度参数为 σ 的指数幂分布.
ExponentialPowerDistribution[κ]
表示一个本地参数为0且尺度参数为1的指数幂分布.
更多信息
- ExponentialPowerDistribution 也称为广义正态分布.
- 在指数幂分布中,值
的概率密度与
成正比. - ExponentialPowerDistribution 允许 κ 和 σ 为任意正实数,μ 为任意实数.
- ExponentialPowerDistribution 允许 μ 和 σ 为任何相同单位维度的数量,且 κ 为无量纲数量. »
- ExponentialPowerDistribution 可与 Mean、CDF 和 RandomVariate 等函数联合使用.
背景
- ExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ] 表示一个定义于实数集合上的连续统计分布,参数为实数 μ (被称为“定位参数”) 以及两个正实数 κ 和 σ(分别被称为“形状参数”和“尺度参数”) . 参数 μ 决定了概率密度函数(PDF)的“峰值”(即绝对最大值)的水平位置. 指数幂分布的 PDF 总是呈现为单峰状,其高度和陡峭程度则由 κ 和 σ 的值决定. 此外,对于较大的
值,由于 PDF 代数式减小,而不是指数式减小,PDF 的尾显得较“厚”. (通过分析分布的 SurvivalFunction,这种行为可被定量确定.)指数幂分布有时被视为广义正态分布,对此要小心,因为该名称有时还被用于指代一个无关的非对称分布族. - 指数幂分布可被认为是一个广义正态分布(NormalDistribution)加上一个形状参数 κ,这种分布的变体产生一种分布,对称但是却可能有较大的“宽度”、更高的高度和“尖点”(即不可微点). 指数幂分布由 Robert Smith 和 Lee Bain 在二十世纪七十年代中期作为寿命模型首次提出. 该分布已经被用来对许多现象建模,包括各种癌症患者的存活时间、运动员的血药浓度测量、制造用材料物品破裂的频次、金融市场产品的回报.
- RandomVariate 可用来给出一个或更多机器精度或任意精度(后者可通过设置 WorkingPrecision 选项获得)的指数幂分布中的伪随机变数. Distributed[x,ExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ]],更简洁的式子为 xExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ],可用来断定随机变量 x 服从指数幂分布. 它也可以被用在诸如 Probability、NProbability、Expectation 和 NExpectation 这样的函数中.
- 通过使用 PDF[ExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ],x] 和 CDF[ExponentialPowerDistribution[κ,μ,σ],x],可以得到指数幂分布的概率密度和累积分布函数. 可以用 Mean、Median、Variance、Moment 和 CentralMoment 来分别计算均值、中位数、方差、原始矩和中心矩.
- 可以用 DistributionFitTest 来检测一个数据集是否符合指数幂分布,根据给定数据,用 EstimatedDistribution 来估计参数化指数幂分布,而 FindDistributionParameters 则可用来将数据拟合成指数幂分布. 用 ProbabilityPlot 指令可以产生给定数据的 CDF 与符号式指数幂分布的 CDF 的比较图,QuantilePlot 则能绘制给定数据的分位数和符号式指数幂分布的分位数的比较图.
- 可以用 TransformedDistribution 来表示转换过的指数幂分布,用 CensoredDistribution 表示截尾后位于上限和下限值之间的数据的分布,而 TruncatedDistribution 则表示删失后位于上限和下限值之间的数据的分布. CopulaDistribution 可用来构建包含指数幂分布的高维分布, ProductDistribution 可以计算由独立分布为指数幂分布所得的联合分布.
- 指数幂分布与许多其它分布相关. 比如,ExponentialPowerDistribution 明显是广义化的 NormalDistribution,因为 ExponentialPowerDistribution[2,μ,σ] 的 PDF 和 NormalDistribution[μ,σ] 的 PDF 相同. ExponentialPowerDistribution 也可推广成 LaplaceDistribution,因为 ExponentialPowerDistribution[1,μ,β] 和 LaplaceDistribution[μ,β] 有同样的 CDF. DirichletDistribution 的随机向量的长度的分布可用 ExponentialPowerDistribution 建模. 另外,ExponentialPowerDistribution 性质上还与 StudentTDistribution、ChiDistribution、MaxwellDistribution、RayleighDistribution 和 RiceDistribution 有关.
范例
打开所有单元 关闭所有单元基本范例 (4)
Plot[Table[PDF[ExponentialPowerDistribution[κ, 1, 3], x], {κ, {1 / 2, 1.5, 6}}]//Evaluate, {x, -5, 8}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]Plot[Table[PDF[ExponentialPowerDistribution[3, μ, .8], x], {μ, {-1 / 2, 1, 2}}]//Evaluate, {x, -3, 5}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]Plot[Table[PDF[ExponentialPowerDistribution[3, 1, σ], x], {σ, {0.7, 1.1, 2}}]//Evaluate, {x, -3, 5}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]PDF[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], x]Plot[Table[CDF[ExponentialPowerDistribution[κ, 1, 3], x], {κ, {1 / 2, 1.5, 6}}]//Evaluate, {x, -5, 8}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]Plot[Table[CDF[ExponentialPowerDistribution[3, μ, .8], x], {μ, {-1 / 2, 1, 2}}]//Evaluate, {x, -3, 5}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]Plot[Table[CDF[ExponentialPowerDistribution[3, 1, σ], x], {σ, {0.7, 1.1, 2}}]//Evaluate, {x, -3, 5}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]CDF[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], x]Mean[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]Variance[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]Median[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]范围 (8)
data = RandomVariate[ExponentialPowerDistribution[3, 1, 2], 10 ^ 4];Show[
Histogram[data, 20, "PDF"],
Plot[PDF[ExponentialPowerDistribution[3, 1, 2], x], {x, Min[data], Max[data]}, PlotStyle -> Thick]]sample = RandomVariate[ExponentialPowerDistribution[2, 1, 3], 10 ^ 3];edist = EstimatedDistribution[sample, ExponentialPowerDistribution[k, μ, σ]]Show[Histogram[sample, Automatic, "PDF"], Plot[PDF[edist, x], {x, Min[sample], Max[sample]}, PlotStyle -> Thick]]Skewness[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]Plot[Kurtosis[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]], {κ, 0, 10}, Filling -> Axis]Kurtosis[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]Limit[Kurtosis[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]], κ -> ∞]FormulaGrid[list_, type_] := Grid[...]FormulaGrid[Table[Moment[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], k], {k, 5}], M]FormulaGrid[Table[CentralMoment[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], k], {k, 5}], CM]FormulaGrid[Table[FactorialMoment[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], k]//Simplify, {k, 5}], FM]FormulaGrid[Table[Cumulant[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], k], {k, 5}], C]Plot[Table[HazardFunction[ExponentialPowerDistribution[κ, 3, 2], x], {κ, {1 / 2, 2, 6}}]//Evaluate, {x, -5, 5}, Filling -> Axis, Exclusions -> None]Plot[Table[Quantile[ExponentialPowerDistribution[κ, 3, .2], q], {κ, {0.5, 1, 3}}]//Evaluate, {q, 0, 1}, Exclusions -> None, Filling -> Axis]Quantile[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], q]持续在参数中使用 Quantity 会生成 QuantityDistribution:
len𝒟 = ExponentialPowerDistribution[Quantity[3, "Percent"], Quantity[5.2, "Yards"], Quantity[10, "Yards"]]QuartileDeviation[len𝒟]应用 (1)
ExponentialPowerDistribution 可作为服从 DirichletDistribution 分布的一个随机向量的长度所服从的分布的平滑近似:
len𝒟 = TransformedDistribution[Sqrt[u ^ 2 + v ^ 2], {u, v}DirichletDistribution[{3, 2, 1}]];pdf = PDF[len𝒟, x]lens = RandomVariate[len𝒟, 10 ^ 4];edist = EstimatedDistribution[lens, ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], ParameterEstimator -> {"MaximumLikelihood", MaxIterations -> 500}]Show[Histogram[lens, 20, "PDF"], Plot[{PDF[edist, x], pdf}, {x, 0, 1}, PlotRange -> All, PlotStyle -> Thick, PlotLegends -> {"exponential power", "length of Dirichlet vector"}]]{Mean[len𝒟], Mean[edist]}N[%]属性和关系 (5)
当平移并且使用一个正因子为比例进行缩放时,新生成的分布仍然是指数幂分布:
TransformedDistribution[a * u + loc, uExponentialPowerDistribution[κ]]TransformedDistribution[a * u + loc, uExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]ExponentialPowerDistribution 可能比 NormalDistribution 更狭窄或者更宽,取决于形状参数 κ 的值:
{mean, sd} = {Mean[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]], StandardDeviation[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ]]}Block[{μ = 0, σ = 4}, Table[Plot[{PDF[NormalDistribution[mean, sd], x], PDF[ExponentialPowerDistribution[κ, μ, σ], x]}, {x, -10, 10}, PlotRange -> All, PlotLabel -> Row[{"κ =", Text[κ]}]], {κ, {1.3, 1.7, 2.5, 4}}]]
LaplaceDistribution 是一种特殊的指数幂分布:
CDF[ExponentialPowerDistribution[1, μ, β], x]CDF[LaplaceDistribution[μ, β], x]% - %%//FullSimplifyNormalDistribution 是 ExponentialPowerDistribution 的一个特例:
PDF[ExponentialPowerDistribution[2, μ, σ], x]PDF[NormalDistribution[μ, σ], x]% - %%//FullSimplify巧妙范例 (1)
dist = ExponentialPowerDistribution[κ];cdf = Function[{x, κ}, Evaluate[CDF[dist, x]]];
ql = {0.025, 0.10, 0.25, 0.5, 0.75, 0.90, 0.975};
cl = Table[ColorData["Rainbow"][q], {q, Join[{0.0}, ql]}];Legended[Plot3D[PDF[dist, x], {x, -3, 3}, {κ, 0.2, 4}, PlotTheme -> "Marketing", MeshFunctions -> {cdf}, Mesh -> {ql}, MeshStyle -> GrayLevel[0.8], MeshShading -> cl, AxesLabel -> Automatic, BaseStyle -> Opacity[0.9], ImageSize -> 400, PlotRange -> All], BarLegend["Rainbow", ql, LegendLabel -> "prob"]]相关指南
-
▪
- 指数相关分布
文本
Wolfram Research (2010),ExponentialPowerDistribution,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/ExponentialPowerDistribution.html (更新于 2016 年).
CMS
Wolfram 语言. 2010. "ExponentialPowerDistribution." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2016. https://reference.wolfram.com/language/ref/ExponentialPowerDistribution.html.
APA
Wolfram 语言. (2010). ExponentialPowerDistribution. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/ExponentialPowerDistribution.html 年
BibTeX
@misc{reference.wolfram_2026_exponentialpowerdistribution, author="Wolfram Research", title="{ExponentialPowerDistribution}", year="2016", howpublished="\url{https://reference.wolfram.com/language/ref/ExponentialPowerDistribution.html}", note=[Accessed: 10-September-2026]}
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@online{reference.wolfram_2026_exponentialpowerdistribution, organization={Wolfram Research}, title={ExponentialPowerDistribution}, year={2016}, url={https://reference.wolfram.com/language/ref/ExponentialPowerDistribution.html}, note=[Accessed: 10-September-2026]}