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과학

삼각분포

삼각분포과학
영문명
Triangular distribution
주요 값
하한 a, 최빈값 m, 상한 b
기본 조건
a<b, a≤m≤b
밀도의 모양
한 봉우리를 가진 삼각형
삼각분포는 유한한 구간 안에서 밀도가 최빈값까지 직선으로 증가하고 이후 직선으로 감소하는 연속확률분포다. 하한, 상한과 가장 높은 밀도의 위치로 기본 형태를 정한다.

면적으로 정해지는 높이

확률밀도 아래의 면적이 1이어야 하므로 밑변 길이 b−a인 삼각형의 높이는 2/(b−a)다. a<m<b일 때 왼쪽 밀도는 2(x−a)/((b−a)(m−a)), 오른쪽은 2(b−x)/((b−a)(b−m))다. 최빈값이 한쪽 끝에 있으면 증가 또는 감소하는 한쪽 직선만 남는 경계 형태로 해석한다.

봉우리 앞의 확률

a=0, m=2, b=8이라고 하자. 밀도의 높이는 1/4이고 0부터 2까지 면적은 밑변 2, 높이 1/4인 삼각형이므로 1/4다. 봉우리 왼쪽의 확률이 항상 절반인 것은 아니다. 이 예의 평균은 (a+m+b)/3=10/3으로 최빈값 2와 다르다. 가장 높은 밀도 위치와 분포의 중심 요약을 구분해야 한다.

형상 모수로 바꾸는 예

단위 구간의 최빈 위치를 c로 나타내는 구현에서는 c=(m−a)/(b−a)다. 앞의 0,2,8 예는 위치 0, 구간 폭 8, 형상 c=1/4로 표현된다. 상한 8을 척도가 아닌 최빈값으로 넣거나 m=2를 c에 그대로 넣으면 다른 조건이 된다. 척도가 구간 폭을 뜻하는지와 모수의 허용 범위를 함께 확인한다.

간단한 모형이라는 한계

최솟값, 최댓값과 대표적인 위치를 정하기 쉬워 시뮬레이션에 사용할 수 있지만 세 값만으로 실제 분포가 삼각형이라고 증명되지는 않는다. 유한한 상한을 정하면 그보다 큰 값은 모형에서 불가능해지므로 근거 없는 범위 제한은 결과에 영향을 준다. 최빈값을 관측 평균과 혼동하지 말고, 범위와 봉우리 위치를 바꿨을 때 결과가 얼마나 달라지는지도 살펴야 한다.

관련 문서

확률밀도함수 / 균등분포 / 기댓값 / 최빈값 / 몬테카를로 방법 / 시뮬레이션