連續分布
對數常態分配(lognormal distribution)
有些量不能為負,且橫跨好幾個數量級——收入、股價、城市人口、生物細胞大小。它們的直方圖不是對稱的鐘,而是帶有長長右尾的偏斜隆起。這時往往正確的模型是對數常態分配:一個變數的「對數」(而非值本身)服從常態分配。
若 log(X) ~ Normal(mu, sigma^2),則稱 X 為對數常態。等價地,X = e^Y,其中 Y 為常態。處理它的訣竅正是如此:取對數,問題就化為一般的常態問題。常態源於把許多微小獨立效應相「加」,而對數常態源於把它們相「乘」——而一旦取對數,相乘就變成相加(乘積的對數等於對數之和),於是中央極限定理作用在對數上得到常態,從而 X 為對數常態。注意其平均「並非」e^mu;右偏使平均高於中位數,E[X] = e^(mu + sigma^2/2)。
凡是「成長與當前量成比例」之處都有對數常態——每年以隨機百分比複利的金錢、反覆隨機分裂後的顆粒大小、磁碟上的檔案大小。幾個關鍵的誠實要點:只可能取正值;分配右偏,所以平均、中位數、眾數彼此不同;而且務必別把參數 mu 與 sigma(它們描述的是 log(X))誤當成 X 本身的實際平均與標準差。
假設年收入的 log(收入) ~ Normal(mu = 11, sigma = 0.5)。典型(中位數)收入是 e^11,約 60,000,但平均是 e^(11 + 0.25/2) = e^11.125,被長右尾裡少數極高的收入往上拉。
取對數後,對數常態化為一般常態;乘積化為和。
參數 mu 與 sigma 屬於 log(X),而「非」X——X 的平均是 e^(mu + sigma^2/2),嚴格大於中位數 e^mu,絕不只是 e^mu。
又称
另见