透過 MCP 連接 →

輸入計算

數學公式

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結果

Probability density f(x) at the initial x
0.001127
數列中第一個 x 的數值
位置參數 a 0
尺度參數 b 0.7
平均數(= a) 0
變異數(pi^2/3 * b^2) 1.612035
產生的點數 101
x 數值
-5 0.001127
-4.9 0.0013
-4.8 0.0015
-4.7 0.001729
-4.6 0.001994
-4.5 0.002299
-4.4 0.002651
-4.3 0.003057
-4.2 0.003524
-4.1 0.004062
-4 0.004681
-3.9 0.005395
-3.8 0.006216
-3.7 0.007161
-3.6 0.008248
-3.5 0.009497
-3.4 0.010933
-3.3 0.012582
-3.2 0.014475
-3.1 0.016645
-3 0.019132
-2.9 0.021979
-2.8 0.025232
-2.7 0.028947
-2.6 0.033181
-2.5 0.037998
-2.4 0.043468
-2.3 0.049663
-2.2 0.05666
-2.1 0.064538
-2 0.073376
-1.9 0.08325
-1.8 0.094227
-1.7 0.106365
-1.6 0.119702
-1.5 0.134251
-1.4 0.149991
-1.3 0.166859
-1.2 0.184742
-1.1 0.203463
-1 0.222783
-0.9 0.242389
-0.8 0.261901
-0.7 0.280874
-0.6 0.298815
-0.5 0.3152
-0.4 0.329505
-0.3 0.341233
-0.2 0.349952
-0.1 0.355327
0 0.357143
0.1 0.355327
0.2 0.349952
0.3 0.341233
0.4 0.329505
0.5 0.3152
0.6 0.298815
0.7 0.280874
0.8 0.261901
0.9 0.242389
1 0.222783
1.1 0.203463
1.2 0.184742
1.3 0.166859
1.4 0.149991
1.5 0.134251
1.6 0.119702
1.7 0.106365
1.8 0.094227
1.9 0.08325
2 0.073376
2.1 0.064538
2.2 0.05666
2.3 0.049663
2.4 0.043468
2.5 0.037998
2.6 0.033181
2.7 0.028947
2.8 0.025232
2.9 0.021979
3 0.019132
3.1 0.016645
3.2 0.014475
3.3 0.012582
3.4 0.010933
3.5 0.009497
3.6 0.008248
3.7 0.007161
3.8 0.006216
3.9 0.005395
4 0.004681
4.1 0.004062
4.2 0.003524
4.3 0.003057
4.4 0.002651
4.5 0.002299
4.6 0.001994
4.7 0.001729
4.8 0.0015
4.9 0.0013
5 0.001127

什麼是羅吉斯分布?

羅吉斯分布(Logistic distribution)是一種連續型機率分布,外型與常態分布相似,但尾端較厚(重尾)。它由位置參數 a(即其平均數與中位數)以及尺度參數 b > 0 所決定。其累積分布函數正是大家熟悉的羅吉斯 S 型曲線(sigmoid),這也是為什麼羅吉斯分布廣泛出現在羅吉斯迴歸、成長模型與機器學習之中。本計算器屬於純數學運算,在任何地區都完全適用,不含任何特定國家的假設。

關於位置 a 對稱的鐘形邏輯斯諦機率密度曲線
邏輯斯諦 PDF 是以位置參數 a 為中心的對稱鐘形曲線。

如何使用本計算器

先選擇要計算的函數:機率密度 f、下累積機率 P(CDF)或上累積機率 Q(存活函數)。接著輸入位置參數 a 與尺度參數 b。然後設定 x 的格點:起始 x、間距,以及點數。工具會依 \(x_i = \text{startX} + i\cdot\text{stepX}\)(\(i = 0..\text{points}-1\))產生格點,並在每一點計算所選函數,顯示第一個 x 的主要結果值、列出整個數列,並繪製折線圖。

公式說明

令標準化變數 \(z = (x - a)/b\),並設 \(E = e^{-z}\)。密度為 $$f = \frac{1}{b}\cdot\frac{E}{(1+E)^{2}}$$ 若以 sigmoid 函數 \(\sigma = 1/(1+E)\) 表示,則等同於 \(\sigma(1-\sigma)/b\)。下累積分布函數即 $$P = \sigma = \frac{1}{1+e^{-z}}$$ 從 0 單調遞增到 1;上累積(存活)函數則為 \(Q = 1 - P\)。為避免數值溢位,sigmoid 在 \(z \geq 0\) 時以 \(1/(1+e^{-z})\) 計算,在 \(z < 0\) 時則以 \(e^{z}/(1+e^{z})\) 計算。

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顯示邏輯斯諦 PDF、CDF 與生存函數的三條曲線
相同參數下的 PDF(尖峰曲線)、CDF(上升 S 形曲線)與生存函數(下降 S 形曲線)。

實例演算

設 \(a = 0\)、\(b = 0.7\),於 \(x = 0.7\) 處計算。此時 \(z = 1\)、\(E = e^{-1} = 0.367879\)。密度 $$f = \frac{1}{0.7}\cdot\frac{0.367879}{(1.367879)^{2}} \approx 0.28087$$ 下累積分布 $$P = \frac{1}{1.367879} \approx 0.73106$$ 上累積分布 $$Q = 1 - 0.73106 \approx 0.26894$$ 在中位數 \(x = a = 0\) 處,密度達到峰值 \(1/(4b) = 0.35714\),且 \(P = Q = 0.5\)。

常見問題

如果 b 為 0 或負數會怎樣?此時分布沒有定義;本計算器要求 \(b > 0\),否則會回傳錯誤。

平均數與變異數是多少?平均數(同時也是中位數)等於 \(a\),變異數為 \((\pi^{2}/3)\cdot b^{2}\)。

可以使用遞減的格點嗎?可以——將間距設為負值,x 值就會遞減;若間距設為 0,則每個點都會在起始 x 處計算。

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