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과학

일반화 감마 분포

일반화 감마 분포과학
영문명
Generalized gamma distribution
여기서의 형상
a>0과 c≠0
기본 범위
양의 실수
핵심 변환
기본형 X의 X^c가 감마 분포
일반화 감마 분포는 감마 분포의 변수에 거듭제곱 변환을 적용하는 방식으로 여러 양의 분포를 함께 표현하는 분포족이다. 모수 규약에 따라 감마, 와이블과 역감마 형태를 포함한다.

거듭제곱을 이용한 구성

척도 1의 기본 밀도는 |c|x^(ca−1)exp(−x^c)/Γ(a)다. Y=X^c로 바꾸면 Y는 형상 a, 척도 1인 감마 분포가 된다. c가 음수일 때 변환은 감소하므로 미분의 절댓값이 정규화에 중요하다. c라는 숫자를 단순히 또 하나의 감마 형상으로 읽는 것과는 다르다.

포함되는 특수형

c=1이면 기본 감마 밀도 x^(a−1)exp(−x)/Γ(a)를 얻는다. a=1이고 c가 양수면 cx^(c−1)exp(−x^c)로 와이블 형태가 된다. c=−1이면 x^(−a−1)exp(−1/x)/Γ(a)라서 기본 역감마 분포다. 같은 이름의 특수형이라도 이동과 척도를 추가한 규약은 별도로 맞춰야 한다.

제곱 변환의 예

a=2,c=2이면 Y=X²가 형상 2, 척도 1의 감마 분포다. 따라서 E[X²]=2이고 E[X⁴]=E[Y²]=6이다. X²의 분산은 6−2²=2다. 이 계산에서 X의 평균을 √2라고 바로 정할 수는 없다. 제곱근과 기댓값은 일반적으로 순서를 바꿀 수 없으므로 제곱평균과 평균을 구분해야 한다.

모수 해석과 비교

c의 부호를 바꾸면 변수 변환의 방향과 큰 값 쪽의 성질이 달라질 수 있다. 양의 r차 모멘트는 해당 적분이 수렴할 때 Γ(a+r/c)/Γ(a)로 표현된다. 감마 함수 값을 형식적으로 계산할 수 있다는 사실만으로 원래 적분이 수렴한다고 단정해서는 안 된다. 자료에 적용할 때는 모수 조건과 단위, 지지집합을 먼저 확인하고 더 많은 모수가 항상 더 나은 설명을 보장한다고 생각하지 않는다.

관련 문서

감마 분포 / 와이블 분포 / 역감마 분포 / 나카가미 분포 / 감마 함수 / 기댓값