通过MCP连接 →

输入计算

数学公式

广告

结果

Exponential distribution — column f(x)
0.5
value at first x · mean b = 2
生成的行数 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

这个计算器有什么用

这是一款通用的纯数学统计工具,能在一段 \(x\) 取值范围内计算指数分布的结果,并输出可直接用于绘图的 \((x, y)\) 数据表。你可以计算概率密度 \(f(x)\)、下侧累积概率 \(P(x)\)(即累积分布函数 CDF),或上侧累积概率 \(Q(x)\)(即生存函数)。由于它是纯数学运算,无论你身处哪个国家、应用于哪个领域,结果都完全一致。

尺度参数形式

本工具采用尺度参数 \(b\) 的形式,而非速率参数 \(\lambda\)。这里的 \(b\) 就是分布的均值,速率为 \(\lambda = 1/b\)。其中密度函数为 $$f(x,b) = \frac{1}{b}\, e^{-x/b}$$ 累积分布函数为 $$P(x,b) = 1 - e^{-x/b}$$ 生存函数为 $$Q(x,b) = e^{-x/b}$$ 对任意有效的 \(x\),三者满足 \(P(x,b) + Q(x,b) = 1\)。该分布的定义域为 \(x \ge 0\) 且 \(b > 0\)。

三条曲线对比指数分布的 PDF、升至 1 的 CDF 和降至 0 的生存函数
相同尺度参数 \(b\) 下的密度 \(f(x)\)、累积 \(P(x)\) 和生存函数 \(Q(x)\)。
指数概率密度曲线从 x=0 处的 1/b 衰减至零,下方为阴影区域
指数密度 \(f(x)\) 从 \(1/b\) 开始,随 \(x\) 增大呈指数衰减。

使用方法

先选择要计算的函数(密度、下侧累积或上侧累积)。然后输入尺度参数 \(b\)(即均值,必须为正数)、\(x\) 的初始值(必须大于或等于 0)、每行递增的步长,以及重复次数(即行数)。数据表从初始 \(x\) 开始,每生成一行就在上一行基础上加上步长。

Advertisement

计算示例

设函数为密度、\(b = 2\)、\(x\) 初始值为 0、步长为 0.1、共 101 行:第一行得到 \(f(0) = \frac{1}{2}e^0 = 0.5\)。当 \(x = 1.0\) 时,$$f = 0.5 \cdot e^{-0.5} = 0.303265$$ 当 \(x = 2.0\) 时,$$f = 0.5 \cdot e^{-1} = 0.183940$$ 最后一行(\(x = 10.0\))得到 $$f = 0.5 \cdot e^{-5} = 0.003369$$ 若切换到下侧累积,在 \(x = 2\) 处得到 \(P = 1 - e^{-1} = 0.632121\);上侧累积则得到 \(Q = e^{-1} = 0.367879\),二者之和恰为 1。

常见问题

\(b\) 是均值还是速率?\(b\) 是均值(尺度参数)。速率 \(\lambda\) 等于 \(1/b\),因此 \(b\) 越大,事件发生得越稀疏。

为什么 \(x\) 必须不小于 0?指数分布的支撑集只在非负 \(x\) 上;当 \(x < 0\) 时,密度为 0,\(P\) 为 0,\(Q\) 为 1。

如果把步长设为 0 会怎样?那么每一行的 \(x\) 值都相同。这样设置是允许的,但通常你会希望步长为正值,以便描绘出完整的曲线。

最后更新: