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과학

누적 분포 함수

누적 분포 함수과학
영문명
Cumulative distribution function
약칭
CDF
정의
F(x)=P(X≤x)
값의 범위
0부터 1까지
누적 분포 함수는 실숫값 확률 변수가 어떤 기준값 이하일 확률을 나타내는 함수다. 이산형과 연속형 모두에 사용할 수 있으며, 값이 증가할수록 누적 확률은 줄어들지 않는다.

기준까지의 확률을 모으기

점수가 70 이하일 확률과 80 이하일 확률을 비교하면 뒤의 조건은 앞의 결과들을 포함한다. 누적 분포 함수는 이렇게 기준값까지의 확률을 모아 나타낸다. 특정한 값 하나가 나올 확률과 그 값 이하일 확률은 서로 다른 질문이다.

계단과 연속적인 곡선

주사위의 눈처럼 정해진 값만 나오는 변수에서는 가능한 값의 위치에서 누적 확률이 뛰는 계단 모양이 나타난다. 연속형 변수에서는 누적 분포 함수가 연속적일 수 있다. 점프의 크기는 그 지점 값이 가질 확률과 연결된다.

구간의 확률

a보다 크고 b 이하일 확률은 F(b)-F(a)로 구할 수 있다. 경계값을 포함하는지 여부는 이산형 변수에서 특히 중요하다. 값 하나의 확률이 0이라고 가정할 수 없는 상황에서는 부등호를 구분해야 한다.

밀도와의 차이

확률 밀도 함수가 존재하는 경우 누적 분포는 밀도를 적분해 얻을 수 있다. 밀도의 높이 자체는 누적 확률이 아니며 1보다 클 수도 있다. 반면 누적 분포의 값은 언제나 0과 1 사이에 있어야 한다.

관련 문서

확률 변수 / 확률 / 정규 분포 / 적분