Merkezi olmayan ki-kare dağılımı nedir?
Merkezi olmayan ki-kare dağılımı, sıradan (merkezi) ki-kare dağılımını lambda merkezsizlik parametresiyle genelleştirir. Ortalaması sıfırdan farklı olan bağımsız normal değişkenlerin karelerinin toplamını tanımlar. İstatistiksel güç analizinde, sinyal tespitinde ve hipotez testlerinde yaygın olarak kullanılır. Bu araç tamamen matematikseldir ve evrensel olarak geçerlidir; ülkeye özgü hiçbir kural içermez.
Bu hesaplayıcı nasıl kullanılır?
Hangi büyüklüğü görmek istediğinizi seçin: olasılık yoğunluğu \(f\), alt kümülatif olasılık \(P\) ya da üst kümülatif olasılık \(Q\). Serbestlik derecesi \(\nu\) (0'dan büyük olmalı), merkezsizlik \(\lambda\) (en az 0 olmalı) ve bir referans \(x\) değeri girin. Belirli bir aralıkta \((x, \text{değer})\) çiftlerinden oluşan bir tablo oluşturmak için bir başlangıç \(x\) değeri, artış adımı ve üretilecek satır sayısı belirleyin.
Formülün açıklaması
Merkezi olmayan ki-kare, merkezi ki-kare dağılımlarının Poisson(\(\lambda/2\)) ağırlıklı bir karışımıdır. \(j\)'inci terimin ağırlığı \(w_j = e^{-\lambda/2} (\lambda/2)^j / j!\) şeklindedir. Yoğunluk \(f\), \(w_j\) ağırlıklarının \(\nu+2j\) serbestlik dereceli merkezi ki-kare yoğunluğuyla çarpımlarının toplamıdır.
$$f(x;\nu,\lambda)=\sum_{j=0}^{\infty}\frac{e^{-\lambda/2}\left(\lambda/2\right)^{j}}{j!}\,\frac{x^{\,k/2-1}e^{-x/2}}{2^{k/2}\,\Gamma\!\left(k/2\right)}\quad\text{where}\;\; k=\nu+2j,\;\; \lambda=\lambda$$Alt kümülatif olasılık, aynı karışımın merkezi ki-kare birikimli dağılım fonksiyonuna (CDF) uygulanmasıyla elde edilir; bu da düzenlenmiş alt eksik gama fonksiyonunu kullanır.
$$F(x;\nu,\lambda)=\sum_{j=0}^{\infty}\frac{e^{-\lambda/2}\left(\lambda/2\right)^{j}}{j!}\,P\!\left(\frac{\nu+2j}{2},\;\frac{x}{2}\right)\quad\text{where}\;\; \lambda=\lambda$$Üst kümülatif olasılık ise basitçe \(Q = 1 - P\)'dir.
Çözümlü örnek
\(\nu = 3\), \(\lambda = 1\), \(x = 2\) için: Poisson(\(0.5\)) ağırlıkları \(0.6065, 0.3033, 0.0758, 0.0126, 0.0016\)'dır. \(x=2\) noktasında \(3, 5, 7, 9, 11\) serbestlik derecesi için merkezi ki-kare CDF değerleri \(0.4276, 0.1511, 0.0387, 0.0074, 0.0011\)'dir. Ağırlıklı toplam \(P\)'yi yaklaşık \(0.3082\) verir, dolayısıyla \(Q\) yaklaşık \(0.6918\) olur. Aynı noktadaki yoğunluk \(f\) ise yaklaşık \(0.173\)'tür.
Sıkça Sorulan Sorular
Lambda = 0 olduğunda ne olur? Dağılım tam olarak \(\nu\) serbestlik dereceli merkezi ki-kare dağılımına indirgenir; çünkü yalnızca \(j=0\) terimi ağırlığı 1 olacak şekilde hayatta kalır.
Nu tam sayı olmak zorunda mı? Hayır. Gama fonksiyonu 0'dan büyük her \(\nu\) değeriyle çalışır, bu nedenle kesirli serbestlik dereceleri de geçerlidir.
x = 0 noktasında yoğunluk neden 0? Nu değeri 2 veya daha büyükse yoğunluk başlangıç noktasında 0'dır; nu 2'den küçükse ıraksar. Bu nedenle hesaplayıcı, pratik bir sınır olarak \(x = 0\) noktasında 0 döndürür.