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公式

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結果

Exponential distribution — column f(x)
0.5
value at first x · mean b = 2
生成された行数 101
Value at last x = 10 0.003369
x f(x)
0 0.5
0.1 0.47561471
0.2 0.45241871
0.3 0.43035399
0.4 0.40936538
0.5 0.38940039
0.6 0.37040911
0.7 0.35234404
0.8 0.33516002
0.9 0.31881408
1 0.30326533
1.1 0.28847491
1.2 0.27440582
1.3 0.26102289
1.4 0.24829265
1.5 0.23618328
1.6 0.22466448
1.7 0.21370747
1.8 0.20328483
1.9 0.19337051
2 0.18393972
2.1 0.17496887
2.2 0.16643554
2.3 0.15831838
2.4 0.15059711
2.5 0.1432524
2.6 0.1362659
2.7 0.12962013
2.8 0.12329848
2.9 0.11728514
3 0.11156508
3.1 0.10612399
3.2 0.10094826
3.3 0.09602495
3.4 0.09134176
3.5 0.08688697
3.6 0.08264944
3.7 0.07861858
3.8 0.07478431
3.9 0.07113704
4 0.06766764
4.1 0.06436745
4.2 0.06122821
4.3 0.05824208
4.4 0.05540158
4.5 0.05269961
4.6 0.05012942
4.7 0.04768458
4.8 0.04535898
4.9 0.04314679
5 0.0410425
5.1 0.03904083
5.2 0.03713679
5.3 0.03532561
5.4 0.03360276
5.5 0.03196393
5.6 0.03040503
5.7 0.02892216
5.8 0.02751161
5.9 0.02616985
6 0.02489353
6.1 0.02367946
6.2 0.0225246
6.3 0.02142606
6.4 0.0203811
6.5 0.0193871
6.6 0.01844158
6.7 0.01754218
6.8 0.01668663
6.9 0.01587282
7 0.01509869
7.1 0.01436232
7.2 0.01366186
7.3 0.01299556
7.4 0.01236176
7.5 0.01175887
7.6 0.01118539
7.7 0.01063987
7.8 0.01012096
7.9 0.00962735
8 0.00915782
8.1 0.00871119
8.2 0.00828634
8.3 0.00788221
8.4 0.00749779
8.5 0.00713212
8.6 0.00678428
8.7 0.00645341
8.8 0.00613867
8.9 0.00583928
9 0.0055545
9.1 0.0052836
9.2 0.00502592
9.3 0.0047808
9.4 0.00454764
9.5 0.00432585
9.6 0.00411487
9.7 0.00391419
9.8 0.00372329
9.9 0.0035417
10 0.00336897

この計算機でできること

このツールは、指定したxの範囲で指数分布を計算し、グラフ作成にそのまま使える(x, y)の表を出力する、純粋数学の統計計算ツールです。確率密度f(x)、下側累積確率P(x)(累積分布関数CDF)、上側累積確率Q(x)(生存関数)のいずれかを計算できます。数学そのものの計算なので、国や分野を問わず、結果はまったく同じように使えます。

尺度パラメータ形式について

このツールでは、率λ(ラムダ)ではなく尺度パラメータbを用いる形式を採用しています。ここでbは分布の平均で、率は\(\lambda = 1/b\)となります。確率密度は$$f(x,b) = \frac{1}{b}\, e^{-x/b}$$累積分布関数は$$P(x,b) = 1 - e^{-x/b}$$生存関数は$$Q(x,b) = e^{-x/b}$$です。これらは任意の有効なxに対して\(P(x,b) + Q(x,b) = 1\)を満たします。分布は\(x \geq 0\)、\(b > 0\)の範囲で定義されます。

指数分布の PDF、1 まで上昇する CDF、ゼロまで下降する生存関数を比較する3本の曲線
同じ尺度パラメータ b に対する密度 f(x)、累積 P(x)、生存 Q(x)。
x=0 で 1/b からゼロへ減衰する指数確率密度曲線、下部に陰影付きの領域
指数分布の密度 f(x) は 1/b から始まり、x が増えると指数的に減少します。

使い方

まず関数(確率密度・下側累積・上側累積)を選びます。次に尺度パラメータb(平均。正の値)、xの初期値(0以上)、各行ごとに加える増分、そして繰り返し回数(行数)を入力します。表はxの初期値から始まり、行が進むごとに増分が加えられていきます。

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計算例

関数=確率密度、\(b = 2\)、xの初期値 = 0、増分 = 0.1、行数 = 101の場合:最初の行は\(f(0) = \frac{1}{2}e^0 = 0.5\)になります。\(x = 1.0\)では\(f = 0.5 \cdot e^{-0.5} = 0.303265\)、\(x = 2.0\)では\(f = 0.5 \cdot e^{-1} = 0.183940\)です。最終行(\(x = 10.0\))では\(f = 0.5 \cdot e^{-5} = 0.003369\)となります。\(x = 2\)で下側累積に切り替えると\(P = 1 - e^{-1} = 0.632121\)、上側累積では\(Q = e^{-1} = 0.367879\)となり、合計すると1になります。

よくある質問

bは平均ですか、それとも率ですか? bは平均(尺度パラメータ)です。率\(\lambda\)は\(1/b\)なので、bが大きいほど事象の発生頻度は低くなります。

なぜxは0以上でなければならないのですか? 指数分布は非負のxでのみ定義されます。\(x < 0\)では確率密度は0、Pは0、Qは1になります。

増分を0にするとどうなりますか? すべての行が同じxの値になります。これも可能ですが、曲線を描きたい場合は正の増分を指定するのが一般的です。

最終更新: