厚尾

厚尾

概率論中,厚尾即肥尾,肥尾分佈(英語:Fat-tailed distribution)是一種概率分佈模型。它是一種重尾分佈,但是它的偏度或峰度極端的大。與無所不在的正態分佈作比較,正態分佈屬於一種細尾分佈,或指數分佈。

肥尾分佈


在機率論中,肥尾分佈(英語:Fat-tailed distribution)是一種機率分佈模型。它是一種重尾分佈,但是它的偏度或峰度極端的大。與無所不在的正態分佈作比較,正態分佈屬於一種細尾分佈,或指數分佈。
當以下情況成立,隨機變數X分佈是一種肥尾分佈:
也就是說,如果X的機率密度函數是
厚尾
厚尾
在這邊的符號 "" 代表函數的估計近似相等。有時候,肥尾分佈專門用在0<α<2的狀況成立下(例如,在某些無限大變數存在的狀況中)。

重尾分佈


在概率論中,重尾分佈(英語:Heavy-tailed distribution)是一種概率分佈的模型,它的尾部比指數分佈還要厚。在許多狀況中,通常右邊尾部的分佈會比較受到重視,但左邊尾部比較厚,或是兩邊尾部都很厚的狀況,也會被認為是一種重尾分佈。
重尾分佈之中,又有兩個子類型,分別稱為長尾分佈(long-tailed distributions)以及次指數分佈(subexponential distributions)。

定義

在一個累積分佈函數中,一個隨機變數X 的分佈狀況,在以下狀況時,被稱為是一個重尾分佈。假設:
如果以尾部分佈函數的方式來呈現時,
最後可以被寫成:
這相當於一個動差生成函數F,M(t) ,對所有的t>0 來說,都是無限的。
重尾分佈的左尾,與雙尾分佈,定義相同。

長尾分佈

在一個累積分佈函數中,一個隨機變數X 的分佈,出現以下狀況時,被稱為是一個長尾分佈。假設對所有t>0 :
這相等於
對一個右尾部形成長尾分佈的狀況,我們可以做一個直觀的解釋:假如一個長尾分佈的尾部數量超過某個很高的水準,它超過另一個更高水準的機率會接近於一。也就是說,如果你發現狀況很糟,它可能會比你想像的還要糟。
長尾分佈是重尾分佈中的一個特例。所有的長尾分佈都是重尾分佈,但反之則不然,也就是說,我們可以找出某一個重尾分佈,它不是長尾分佈。

次指數分佈

厚尾
厚尾
次指數分佈是以機率分佈的折積定義出來的。兩個獨立、不同的隨機變數的共同分佈函數,它自己的折積定義為,使用勒貝格-史台傑斯積分(Lebesgue–Stieltjes integration)定義為:
厚尾
厚尾
n-fold折積的也以同樣方式定義。其尾端分佈函數定義為。
厚尾
厚尾
當以下式子成立,機率分佈函數在正的中線(positive half-line)上,被定義為次指數分佈:
這也意味著,對所有{\displaystyle n\geq 1}來說: