توزيع لوماكس

توزيع لوماكس ، والذي يُسمى أيضًا توزيع باريتو من النوع الثاني ، هو توزيع احتمالي ذو ذيل سميك يُستخدم في مجالات الأعمال والاقتصاد والعلوم الاكتوارية ونظرية الطوابير ونمذجة حركة مرور الإنترنت. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] سُمي هذا التوزيع نسبةً إلى ك. س. لوماكس. وهو في جوهره توزيع باريتو تم تحويله بحيث يبدأ نطاقه من الصفر. [ 5 ]  

توصيف

دالة كثافة الاحتمال

دالة كثافة الاحتمال (pdf) لتوزيع لوماكس معطاة بالصيغة التالية

ص(x)=αλ(1+xλ)-(α+1)،x0،{\displaystyle p(x)={\frac {\alpha }{\lambda }}\left(1+{\frac {x}{\lambda }}\right)^{-(\alpha +1)},\qquad x\geq 0,}

مع معلمة الشكلα>0{\displaystyle \alpha >0}ومعامل المقياسλ>0{\displaystyle \lambda >0}يمكن إعادة صياغة الكثافة بطريقة تُظهر بوضوح أكبر العلاقة بتوزيع باريتو من النوع الأول . أي:

ص(x)=αλα(x+λ)α+1.{\displaystyle p(x)={\frac {\alpha \lambda ^{\alpha }}{(x+\lambda )^{\alpha +1}}}.}

اللحظات غير المركزية

الν{\displaystyle \nu }اللحظة غير المركزيةهـ[Xν]{\displaystyle E\left[X^{\nu }\right]}لا يوجد معامل الشكل إلا إذاα{\displaystyle \alpha }يتجاوز بشكل صارمν{\displaystyle \nu }عندما تكون للحظة قيمة

هـ(Xν)=λνΓ(α-ν)Γ(1+ν)Γ(α).{\displaystyle E\left(X^{\nu }\right)={\frac {\lambda ^{\nu }\Gamma (\alpha -\nu )\Gamma (1+\nu )}{\Gamma (\alpha )}}.}

العلاقة بتوزيع باريتو

توزيع لوماكس هو توزيع باريتو من النوع الأول مُزاح بحيث يبدأ نطاقه من الصفر. تحديداً:

لو Yباريتو(xم=λ،α)، ثم Y-xملوماكس(α،λ).{\displaystyle {\text{إذا كان }}Y\sim \operatorname {Pareto} (x_{m}=\lambda ,\alpha ),{\text{ فإن }}Y-x_{m}\sim \operatorname {Lomax} (\alpha ,\lambda ).}

توزيع لوماكس هو توزيع باريتو من النوع الثاني مع x m  = λ و μ = 0: [ 6 ]   

لو Xلوماكس(α،λ) ثم XP(II)(xم=λ،α،μ=0).{\displaystyle {\text{إذا كان }}X\sim \operatorname {Lomax} (\alpha ,\lambda ){\text{ فإن }}X\sim {\text{P(II)}}\left(x_{m}=\lambda ,\alpha ,\mu =0\right).}

العلاقة بتوزيع باريتو المعمم

يُعد توزيع لوماكس حالة خاصة من توزيع باريتو المعمم . تحديداً:

μ=0، ξ=1α، σ=λα.{\displaystyle \mu =0,~\xi ={1 \over \alpha },~\sigma ={\lambda \over \alpha }.}

العلاقة بتوزيع بيتا الأولي

يُعد توزيع لوماكس ذو معامل المقياس λ = 1 حالة خاصة من توزيع بيتا برايم . إذا كان X يتبع توزيع لوماكس، فإنXλβ(1،α){\displaystyle {\frac {X}{\lambda }}\sim \beta ^{\prime }(1,\alpha )}.

العلاقة بتوزيع F

يتميز توزيع لوماكس بمعامل شكل α = 1 ومعامل مقياس λ = 1 بكثافةو(x)=1(1+x)2{\displaystyle f(x)={\frac {1}{(1+x)^{2}}}}وهو نفس توزيع F (2,2) . هذا هو توزيع نسبة متغيرين عشوائيين مستقلين ومتطابقين في التوزيع، لهما توزيع أسي .

العلاقة بتوزيع q-الأسي

يُعد توزيع لوماكس حالة خاصة من التوزيع الأسي q . ويُوسّع التوزيع الأسي q نطاق هذا التوزيع ليشمل فترة محدودة. وتُعطى معاملات لوماكس كما يلي:

α=2-qq-1، λ=1λq(q-1).{\displaystyle \alpha ={{2-q} \over {q-1}},~\lambda ={1 \over \lambda _{q}(q-1)}.}

العلاقة بالتوزيع اللوجستي

يتبع لوغاريتم متغير موزع وفقًا لتوزيع Lomax (الشكل = 1.0، المقياس = λ ) توزيعًا لوجستيًا مع موقع log( λ ) ومقياس  1.0.

اتصال خليط جاما-أُسّي (مقياس-)

ينشأ توزيع لوماكس كمزيج من التوزيعات الأسية ، حيث يكون توزيع المزج للمعدل توزيع غاما . إذا كان λ  | k , θ ~ غاما (الشكل = k ، المقياس = θ ) و X | λ ~ أسي (المعدل = λ )، فإن التوزيع الهامشي لـ X | k , θ هو لوماكس (الشكل = k ، المقياس = 1/ θ ). وبما أنه يمكن إعادة تمثيل معلمة المعدل كمعلمة مقياس ، فإن توزيع لوماكس يشكل مزيجًا من التوزيعات الأسية (مع اتباع معلمة المقياس الأسية لتوزيع غاما معكوس ).     

العلاقة بتوزيع جاما

يتركXخبرة(1){\displaystyle X\sim \operatorname {Exp} (1)}وYجاما(α،1){\displaystyle Y\sim \operatorname {Gamma} (\alpha ,1)}، ثمX/Yلوماكس(α،1).{\displaystyle X/Y\sim \operatorname {Lomax} (\alpha ,1).}[ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. لوماكس، ك.س. (1954) "إخفاقات الأعمال: مثال آخر على تحليل بيانات الإخفاق". مجلة الجمعية الإحصائية الأمريكية ، 49، 847-852. JSTOR 2281544 
  2. جونسون، ن. ل.؛ كوتز، س.؛ بالاكريشنان، ن. (1994). "20 توزيعًا باريتو ". التوزيعات أحادية المتغير المستمرة . المجلد  1 (  الطبعة الثانية). نيويورك: وايلي. ص  573.
  3. J. Chen, J., Addie, RG, Zukerman. M., Neame, TD (2015) "تقييم أداء طابور يتم تغذيته بواسطة عملية Poisson Lomax Burst Process"، IEEE Communications Letters ، 19، 3، 367-370.
  4. فان هاويرميرين م وفوز د (2009). موسوعة التوزيعات [كتاب إلكتروني]. شركة فوز للبرمجيات، غنت، بلجيكا. متوفر على الموقع www.vosesoftware.com.
  5. كلايبر، كريستيان؛ كوتز، صموئيل (2003)، التوزيعات الإحصائية للأحجام في الاقتصاد والعلوم الاكتوارية ، سلسلة وايلي في الاحتمالات والإحصاء، المجلد 470، جون وايلي وأولاده، ص 60، ISBN   9780471457169.