정규 분포의 첨도가 0이 아닌 3 인 이유


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정규 분포의 첨도는 3이라는 진술의 의미는 무엇입니까? 그것은 수평선에서 3의 값이 최대 확률에 해당한다는 것을 의미합니까? 3은 시스템의 모드입니까?

정상적인 곡선을 볼 때, 중심에서 일명 0이 발생하는 것처럼 보입니다. 왜 첨도는 0이 아닌 3입니까?


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@Glen_b가 기록한 것처럼 "kurtosis"계수는 네 번째 표준화 된 순간으로 정의되었습니다 : 정규 분포의 경우 그래서 . 초과 첨도 보통으로 표시 있다 . 저자는 때때로 "커토 시스"를 쓰고 "과도한 첨도"를 의미하기 때문에주의를 기울여야합니다. μ4=3σ4β2=3
β2=E[(Xμ)4](E[(Xμ)2])2=μ4σ4
μ4=3σ4β2=3γ 2 = β 2 ( 정상 ) 3γ2γ2=β2(Normal)3
Alecos Papadopoulos

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다시 : 내 이전 의견. 초과 첨도 계수에 대한 올바른 표현은
γ2=β2β2(Normal)=β23
Alecos Papadopoulos

답변:


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첨도는 확실히 피크가있는 위치가 아닙니다 . 당신이 말했듯이, 그것은 이미 모드라고합니다.

Kurtosis는 표준화 된 네 번째 순간입니다. 만약 Z=Xμσ 가 우리가보고있는 변수의 표준화 된 버전이라면, 집단 첨도는 그 표준화 된 변수의 평균 4 제곱입니다. E(Z4) . 샘플 첨도는 표준화 된 샘플 값 세트의 평균 제 4 거듭 제곱과 관련이 있습니다 (일부 경우 큰 샘플에서 1로 계수가 조정 됨).

참고로,이 네 번째 표준화 된 모멘트는 정규 확률 변수의 경우 3입니다. Alecos가 주석에서 언급 한 것처럼 일부 사람들은 첨도를 ; 때로는 과도한 첨도 라고도합니다 (네 번째 누적입니다). '커토 시스'라는 단어를 볼 때 다른 사람들이 동일한 단어를 사용하여 서로 다른 두 가지 (그러나 밀접하게 관련된) 수량을 나타낼 가능성을 명심해야합니다.E(Z4)3

첨도는 일반적으로 정점 * (즉, 정점이 얼마나 급격하게 구부러 졌는지-아마도 "첨도"라는 단어를 선택하려는 의도 였음) 또는 굵은 꼬리 (종종 사람들이 측정에 관심이있는 것)로 설명되지만 실제로 일반적인 네 번째 표준화 된 순간은 그 중 어느 것도 측정하지 않습니다.

실제로, Kendall과 Stuart의 첫 번째 책은 높은 첨도가 반드시 더 높은 피크 (표준화 된 변수에서) 또는 더 두꺼운 꼬리 (세번째 순간이 많은 사람들을 측정하지 않는 비슷한 방식)와 관련이있는 것은 아니라는 것을 보여주는 반대 사례를 제시합니다. 생각합니다).

그러나 많은 상황에서 첨도가 높을 때 더 높은 정점과 두꺼운 꼬리가 종종 나타나는 경향이 있기 때문에 두 가지 모두와 관련된 경향이 있습니다.

첨도 및 왜도는 밀접한 관련이 있습니다 (첨도는 왜도의 제곱보다 적어도 1 이상이어야합니다. 분포가 거의 대칭 일 때 첨도의 해석은 다소 쉽습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

Darlington (1970)과 Moors (1986)는 첨도의 네 번째 순간 측정이 "어깨"- 에 대한 변동성에 실제로 영향을 미치고 Balanda와 MacGillivray (1988)는이를 모호한 용어로 생각할 것을 제안합니다. 그 의미 (그리고 그것을 측정하는 다른 방법을 고려하십시오). 분포가 에 대해 밀접하게 집중되어 있으면 첨도는 (필수적으로) 작고, 분포가 (중앙에 동시에 쌓이는 경향이 있음) 어깨에서 멀어지게하기 위해 꼬리로 확률을 이동시킵니다.), 네 번째 순간 첨도는 클 것입니다.μ ± σ μμ±σμ±σμ±σ

De Carlo (1997)는 첨도에 관해 읽을 수있는 합리적인 출발점입니다 (Wikipedia와 같은 더 기본적인 자원 이후).

편집 : 높은 정점 (0에 가까운 값)이 첨도에 전혀 영향을 줄 수 있는지에 대한 의문이 종종 있습니다. 대답은 그렇습니다. 물론 가능합니다. 표준화 된 변수의 네 번째 모멘트를 증가 시키려면 일정하게 유지하면서 를 늘려야합니다 . 이것은 꼬리까지 더 나아가는 확률의 움직임이 내에서) 더 나아가 야한다는 것을 의미한다 . 그 반대로-분산을 1로 유지하면서 중앙에 더 많은 무게를 넣으면 꼬리에 약간을 넣습니다.E(Z4)E(Z2) (1,1)

[의견에서 논의 된 바와 같이, 이것은 일반적인 진술로서 부정확하다; 여기에는 다소 다른 진술이 필요합니다.]

분산이 일정하게 유지되는 이러한 효과는 달링턴 (Darlington)과 무 어스 (Morors) 논문에서 "어깨에 대한 변화"로서 첨도에 대한 논의와 직접 관련있습니다 . 그 결과는 약간의 손수 음이 아니라 평범한 수학적 동등성입니다-첨도를 잘못 나타내지 않으면 그것을 견딜 수 없습니다.

이제 피크를 올리지 않고 내부의 확률을 높일 수 있습니다 . 마찬가지로, 먼 꼬리를 무겁게 만들지 않고도 외부의 확률을 높일 수 있습니다 (일부 전형적인 꼬리 지수에 의해). 즉, 꼬리를 더 밝게 만드는 동안 첨도높이는 것이 가능합니다 (예 : 평균의 양쪽에서 2sds를 넘어 더 밝은 꼬리를 갖는 것).(1,1)(1,1)

[Kendall과 Stuart를 참고 문헌에 포함시킨 것은 첨도에 대한 논의가이 점과도 관련이 있기 때문입니다.]

그래서 우리는 무엇을 말할 수 있습니까? 첨도는 종종없이 높은 피크와 무거운 꼬리와 연관된 갖는 하나 시들어 발생. 확실히 꼬리를 가지고 놀면서 (1 초 이상을 얻을 수 있기 때문에) 중심점을 조정하여 분산을 일정하게 유지하는 것이 더 쉽다 . 확실하게 그렇게하고 대신에 초점을 맞춰서 첨도를 조작 할 수 있습니다. 첨도는 주로 꼬리 무거움과 관련이있을뿐만 아니라 어깨 결과에 대한 변화를 살펴 봅니다. 불가피한 수학적 의미에서 첨도가보고있는 것이 있다면.

참고 문헌

Balanda, KP 및 MacGillivray, HL (1988),
"Kurtosis : 중요한 검토."
미국 통계 학자 42 , 111-119.

Darlington, Richard B. (1970),
"Kertosis는 정말"피크 니스입니까? "
미국 통계 학자 24 , 19-22.

무 어스, JJA (1986),
"첨도의 의미 : 달링턴 재검토."
미국 통계 학자 40 , 283-284.

DeCarlo, LT (1997),
"첨도의 의미와 사용"
Psychol. 방법, 2 , 292-307.

Kendall, MG 및 A. Stuart,
고급 통계 이론 ,
Vol. 1, 3 번째 Ed.
(최신판에는 스튜어트와 오르 드가 있습니다)


재미있는 사실 : "표준"정규 분포의 초과 첨도가 이라고 가정하면 "표준"라플라스 분포에는 ex가 있습니다. 첨도 . (대답은 +1입니다.)03
usεr11852는 Reinstate Monic이

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첨도에 관한 첨도에 관한 Westfall의 기사, 1905 ~ 2014 년 RIP는 고려할 가치가 있습니다. : 그것은 여기에 뽀족 한 대책 링크로 첨도의 지식 확산을 위해 (심지어 위에 나열된 다른 사람의 사이에서) DeCarlo를 비판 ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4321753
Lil'Lobster

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@Lil Westfall이 그의 사건을 과장한다고 생각합니다. (거의) 전적으로 두꺼운 꼬리에 초점을 맞추면 그는 완전히 틀립니다. 첨도는 두꺼운 꼬리와 상당히 밀접한 관련이 있지만, 첨도는 꼬리가 무겁지 않다는 것은 명백합니다 (위의 일부 참조에서 다루는 바와 같이 무거운 꼬리가 더 낮은 첨도를 갖는 경우는 쉽게 찾을 수 있습니다). 첨도는 정점과의 연관성이 적지 만 여전히 연관성이 있습니다. 그것은 정점 이 아니라고 주장함으로써 그의 비판에서 너무 멀리 간다 (유사한 비판은 자신의 결론에 적용됨). ... ctd
Glen_b-복지국 Monica

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Glen_b, 당신과 저는 수학을 좋아합니다. "내 사건을 과대 평가"한다고 저를 비난 할 예정이라면 Pearson의 첨도를 "피부 정도"와 연결하는 수학적 주장을 알려주십시오.
피터 웨스트 폴

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Gelen_b, 귀하의 의견 "이것은 꼬리에 더 많은 확률의 움직임이 mu +-sigma 내부를 더 동반해야하고 그 반대도 마찬가지라는 것을 의미합니다. 분산을 1로 유지하면서 중앙에 더 많은 무게를두면 꼬리에 ""거짓입니다. 해서는 안됩니다. mu +-sigma 내부의 확률 (사실 전체 분포)을 일정하게 유지하고 특정 모수 분포 군 내에서 첨도를 무한대로 증가시킬 수 있습니다. 여기를 참조하십시오 : math.stackexchange.com/questions/167656/…
Peter Westfall

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다음은 정규 분포의 첨도와 관련하여 숫자 "3"이 무엇을 의미하는지 이해하기위한 직접적인 시각화입니다.

XZ=(Xμ)/σV=Z4VpV(v)

XpV(v)

XpV(v)XpV(v)X

pV(v)

이러한 관점에서, 첨도의 본질적으로 정확한 "꼬리 무게"해석은 "꼬리 증가 무게"와 "꼬리 증가 질량"과 혼동을 피하기 위해 "꼬리 레버리지"로보다 구체적으로 특징 지을 수 있습니다. 결국, 높은 첨도는 꼬리의 질량이 적을 수 있지만이 감소 된 질량이 더 먼 위치를 차지합니다.

"나를 설 곳을 줘라. 그러면 나는 지구를 움직일 것이다." -아키 메데스

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