Distribució de Fréchet

Infotaula distribució de probabilitatDistribució de Fréchet
TipusDistribució generalitzada de valors extrems i distribució de probabilitat contínua Modifica el valor a Wikidata
EpònimMaurice Fréchet Modifica el valor a Wikidata
Suport x > a {\displaystyle x>a} Modifica el valor a Wikidata

La distribució de Fréchet, també coneguda com a distribució inversa de Weibull, és un cas especial de la distribució de valors extrems generalitzada. Té la funció de distribució acumulada[1]

Pr ( X x ) = e x α  si  x > 0. {\displaystyle \Pr(X\leq x)=e^{-x^{-\alpha }}{\text{ si }}x>0.}

on α>0 és un paràmetre de forma. Es pot generalitzar per incloure un paràmetre de localització m (el mínim) i un paràmetre d'escala s>0 amb la funció de distribució acumulada

Pr ( X x ) = e ( x m s ) α  si  x > m . {\displaystyle \Pr(X\leq x)=e^{-\left({\frac {x-m}{s}}\right)^{-\alpha }}{\text{ si }}x>m.}

Anomenat així per Maurice Fréchet, que va escriure un article relacionat el 1927,[2] Fisher i Tippett van fer més treballs el 1928 i Gumbel el 1958.[3][4]

Característiques

El paràmetre únic Fréchet amb paràmetre α {\displaystyle \alpha } té moment estandarditzat

μ k = 0 x k f ( x ) d x = 0 t k α e t d t , {\displaystyle \mu _{k}=\int _{0}^{\infty }x^{k}f(x)dx=\int _{0}^{\infty }t^{-{\frac {k}{\alpha }}}e^{-t}\,dt,}

(amb t = x α {\displaystyle t=x^{-\alpha }} ) definit només per a k < α {\displaystyle k<\alpha } :

μ k = Γ ( 1 k α ) {\displaystyle \mu _{k}=\Gamma \left(1-{\frac {k}{\alpha }}\right)}

on Γ ( z ) {\displaystyle \Gamma \left(z\right)} és la funció Gamma.

Aplicacions

  • En hidrologia, la distribució de Fréchet s'aplica a esdeveniments extrems com ara les precipitacions màximes anuals d'un dia i els cabals fluvials. La imatge blava, feta amb CumFreq, il·lustra un exemple d'ajust de la distribució de Fréchet a les pluges màximes anuals d'un dia classificades a Oman i mostra també el cinturó de confiança del 90% basat en la distribució binomial. Les freqüències acumulades de les dades de pluja es representen traçant posicions com a part de l'anàlisi de freqüències acumulades.
  • En l'anàlisi de la corba de declivi, la distribució de Fréchet pot descriure un patró decreixent de les dades de sèrie temporal de la taxa de producció de petroli o gas al llarg del temps per a un pou.
  • En Economia s'utilitza per modelar el component idiosincràtic de les preferències dels individus per a diferents productes (Organització Industrial), ubicacions (Economia Urbana) o empreses (Economia Laboral).

Referències

  1. Hansen, Alex «The Three Extreme Value Distributions: An Introductory Review». Frontiers in Physics, 8, 2020. DOI: 10.3389/fphy.2020.604053/full. ISSN: 2296-424X.
  2. Fréchet, M. «"Sur la loi de probabilité de l'écart maximum".». Ann. Soc. Polon. Math., 6, 1927, pàg. 93.
  3. Fisher, R. A.; Tippett, L. H. C. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 24, 2, 1928, pàg. 180–190. Bibcode: 1928PCPS...24..180F. DOI: 10.1017/S0305004100015681.
  4. Gumbel, E. J.. Statistics of Extremes (en anglès). Nova York: Columbia University Press, 1958. OCLC 180577.