Funció de densitat i parametritzacions

modifica
 Distribució Gamma
Funció de densitat de probabilitat
 
Funció de distribució de probabilitat
 
Paràmetres
  •   forma
  •   escala
Suport 
fdp 
FD 
Esperança matemàtica 
MedianaNo té expressió tancada
Moda 
Variància 
Coeficient de simetria 
Curtosi 
Entropia 
FGM 
FC 
Informació de Fisher 

Hi ha dues parametritzacions diferents de la distribució gamma. La primera [1] utilitza un paràmetre d'escala   i un paràmetre de forma   , i és àmpliament utilitzada tant en Estadística com en Probabilitats; a més, és la més habitual en el programari estadístic [2]. La funció de densitat és

 

on   és la funció gamma . Si   és una variable aleatòria amb aquesta distribució, s'escriu   o   .


La segona parametrització utilitza un paràmetre d'escala inversa, que també s'anomena paràmetre de taxa (rate parameter),  ,  , i el paràmetre de forma  . Aquesta parametrització també s'utilitza molt, per exemple en teoria de la probabilitat [3] o en Estadística bayesiana [4]. La funció de densitat, amb aquesta parametrització és  


En aquest article utilitzarem la primera parametrització.

Funció de distribució

modifica

 on   és la funció gamma incompleta inferior.

Moments

modifica

La distribució gamma té moments de tots els ordres. Si  , aleshores per a  ,

 


En particular,   d'on  

 


Funció generatriu de moments i funció característica

modifica

La distribució gamma   té funció generatriu de moments en una semirecta que conté el zero:  



La funció característica és [3]   on   és la branca principal del logaritme, és a dir, amb la part imaginària a   .

Caràcter reproductiu

modifica

Si   i   independents, aleshores  ; és diu que la distribució   és reproductiva [5] respecte el paràmetre   . Aquesta propietat es demostra utilitzant les funcions característiques (o les funcions generatrius de moments) de   i  .


Més generalment, si   són independents,   , aleshores   .

La distribució gamma és infinitament divisible

modifica

La distribució gamma   és infinitament divisible (o infinitament descomposable) [6], això és, sigui  , aleshores per a qualsevol enter  , existeixen (en algun espai de probabilitat) variables aleatòries   independents i idènticament distribuïdes tals que  on   indica la igualtat en distribució o llei. Aquí cal prendre   .

La representació de Lévy-Khintchine [7] de la funció característica és   Per tant, la mesura de Lévy té densitat   i la part gaussiana i la deriva (drift) són zero (vegeu Sato [8] per a les definicions d'aquests termes).

Quan   , la funció de densitat de la distribució   té un únic màxim al punt  ; és diu que aquest valor és la moda de la distribució i que la distribució és unimodal. El valor del màxim és  , que per la fórmula de Stirling, per a valors grans de   es pot aproximar per   [9].

Quan  , aleshores la densitat no està afitada, ja que, en aquest cas,  

Distribució gamma amb tres paràmetres

modifica

Johnson et al.[10] introdueixen la distribució gamma amb tres paràmetres: a més dels paràmetres de forma i escala  , consideren un paràmetre de posició  ; la distribució ve definida per la funció de densitat  Nosaltres hem considerat el cas  . [11]

  1. Forbes, C; Evans, M.; Hastings, N.; Peacock, B. Statistical distributions.. 4th ed.. Oxford: Wiley-Blackwell, 2010, p. 109. ISBN 978-0-470-62724-2. 
  2. «The R project for statistical computing». [Consulta: 9 febrer 2023].
  3. 3,0 3,1 Sato, Ken-iti. Lévy processes and infinitely divisible distributions. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1999, p. 13. ISBN 0-521-55302-4. 
  4. Bernardo, J. M.; Smith, A. F. M.. Bayesian theory. Chichester, Eng.: Wiley, 1994, p. 118. ISBN 0-471-92416-4. 
  5. Wilks, S. S.. Mathematical statistics. New York: Wiley, 1962, p. 176. ISBN 0-471-94644-3. 
  6. Loeve, Michel. Teoría de la probabilidad. Madrid: Tecnos, D.L. 1976, p. 289. ISBN 84-309-0663-0. 
  7. Sato, Ken-iti. Lévy processes and infinitely divisible distributions. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1999, p. 45. ISBN 0-521-55302-4. 
  8. Sato, Ken-iti. Lévy processes and infinitely divisible distributions. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1999, p. 37-39. ISBN 0-521-55302-4. 
  9. Feller, William. Introducción a ls probabilidades y sus aplicaciones, vol. 2. Mexico: Editorial Limua, 1978, p. 76. 
  10. Johnson, Kotz i Balakrisnan, 1994, p. 337.
  11. Johnson, Kotz i Balakrisnan, 1994, Chapter 17.

Referències

modifica