对数正态分布
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在概率论与统计学中,对数正态分布是对数为正态分布的任意随机变量的概率分布。如果X是正态分布的随机变量,则exp(X) 为对数分布;同样,如果Y是对数正态分布,则 ln(Y) 为正态分布。如果一个变量可以看作是许多很小独立因子的乘积,则这个变量可以看作是对数正态分布。一个典型的例子是股票投资的长期收益率,它可以看作是每天收益率的乘积。对于,对数正态分布的概率分布函数为
其中与分别是变量对数的平均值与標準差。它的期望值是
给定期望值与标准差,也可以用这个关系求与
与几何平均值和几何标准差的关系
对数正态分布、几何平均数与几何标准差是相互关联的。在这种情况下,几何平均值等于,几何平均差等于。
如果采样数据来自于对数正态分布,则几何平均值与几何标准差可以用于估计置信区间,就像用算术平均数与标准差估计正态分布的置信区间一样。
其中几何平均数,几何标准差
或者更为一般的矩
[编辑]局部期望
随机变量在阈值上的局部期望定义为
其中是概率密度。对于对数正态概率密度,这个定义可以表示为
其中是标准正态部分的累积分布函数。对数正态分布的局部期望在保险业及经济领域都有应用。
其中用表示对数正态分布的概率密度函数,用—表示正态分布。
因此,用与正态分布同样的指数,我们可以得到对数最大似然函数:
由于第一项相对于μ与σ来说是常数,两个对数最大似然函数与在
同样的μ与σ处有最大值。因此,根据正态分布最大似然参数估计器的公式以及上面的方程,我们可以推导出对数正态分布参数的最大似然估计
•如果与,则是正态分布。
•如果是有同样μ参数、而σ可能不同的统计独立对数正态分布变量,并且,则Y也是对数正态分布变量:。
μ=0
μ=0
is asymptotically divergent but sufficient for numerical purposes