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gamma分布密度函数

Gamma分布(伽马分布)是统计学中的一种连续概率分布,其概率密度函数形式如下:

1. 标准形式

当随机变量 XX 服从参数为 α\alpha(形状参数,α>0\alpha > 0)和 β\beta(尺度参数,β>0\beta > 0)的Gamma分布时,概率密度函数 f(x;α,β)f(x;\alpha,\beta) 为:

f(x;α,β)=βαxα1eβxΓ(α),x>0f(x;\alpha,\beta)=\frac{\beta^{\alpha}x^{\alpha - 1}e^{-\beta x}}{\Gamma(\alpha)}, \quad x > 0

其中 Γ(α)\Gamma(\alpha) 是Gamma函数,定义为:

Γ(α)=0tα1etdt\Gamma(\alpha)=\int_{0}^{\infty}t^{\alpha - 1}e^{-t}dt

Gamma函数具有性质 Γ(n)=(n1)!\Gamma(n)=(n - 1)!,当 nn 为正整数时。例如,Γ(1)=1\Gamma(1)=1Γ(2)=1!\Gamma(2)=1! =1 = 1Γ(3)=2!\Gamma(3)=2! =2 = 2 等等。

2. 特殊情况

β=1\beta = 1:此时概率密度函数简化为 f(x;α,1)=xα1exΓ(α)f(x;\alpha,1)=\frac{x^{\alpha - 1}e^{-x}}{\Gamma(\alpha)},这是Gamma分布的一种常用特殊形式,称为标准Gamma分布。

Gamma分布在许多领域都有广泛应用,例如在可靠性理论中用于描述产品的寿命分布,在排队论中用于分析服务时间等 。

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