对数正态分布
对数正态分布
机率密度函数
μ=0
累积分布函数
μ=0
参数
值域
概率密度函数
累积分布函数
期望值
中位数eμ
众数
方差
偏态
峰态
熵值
动差生成函数(参见原始动差文本)
特征函数is
asymptotically divergent but sufficient
for numerical purposes
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x > 0,对数正态分布的概率分布函数为
其中μ与σ分别是变量对数的平均值与标准差。
它的期望值是
方差为
给定期望值与标准差,也可以用这个关系求μ与σ
目录
[隐藏]
∙ 1 与几何平均值和几何标准差的关系
∙ 2 矩
∙ 3 局部期望
∙ 4 参数的最大似然估计
∙ 5 相关分布
∙ 6 进一步的阅读资料
∙7 参考文献
∙8 参见
[编辑]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exp(μ),几何平均差等于 exp(σ)。
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μgeo = exp(μ),几何标准差σgeo = exp(σ)
[编辑]矩
原始矩为:
或者更为一般的矩
[编辑]局部期望
随机变量X在阈值k上的局部期望定义为
其中f(x) 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Φ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。
[编辑]参数的最大似然估计
为了确定对数正态分布参数μ与σ的最大似然估计,我们可以采用与正态分布参数最大似然估计同样的方法。
我们来看
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
[编辑]相关分布
∙如果Y = ln(X) 与,则Y∼N(μ,σ2) 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:。
[编辑]进一步的阅读资料
∙Robert Brooks, Jon Corson 以及J. Donal Wales的"The Pricing of Index Options When the Underlying Assets All Follow a Lognormal Diffusion", in Advances in Futures and Options Research, volume 7, 1994.
[编辑]参考文献。