Логарифмическое распределение — дискретное распределение вероятностей случайной величины
ξ
{\displaystyle \xi}
, принимающей целые положительные значения
n
=
1
,
2
,
…
{\displaystyle n=1,2,\ldots}
с вероятностями
p
n
=
P
(
ξ
=
n
)
=
−
(
1
−
p
)
n
n
ln
p
,
{\displaystyle p_n = \mathbf{P}(\xi=n) = -\frac{(1-p)^n}{n\ln{p}},}
где
p
{\displaystyle p}
— параметр,
(
0
<
p
<
1
)
{\displaystyle (0<p<1)}
.
Логарифмическое распределение является предельным для отрицательного биномиального распределения в следующем смысле. Если
η
r
{\displaystyle \eta _r }
- случайная величина, имеющая отрицательное биномиальное распределение с параметром
(
r
,
p
)
{\displaystyle (r, p)}
, то
lim
r
→
∞
P
{
η
r
=
k
|
η
r
>
0
}
=
−
(
1
−
p
)
k
k
ln
p
.
{\displaystyle
\lim_{r\to\infty} \mathbf{P} \{ \eta _r = k | \eta _r > 0 \} =
-\frac{(1-p)^k}{k \ln{p}}.
}
Логарифмическим называют также распределение случайной величины
ξ
{\displaystyle \xi}
, у которой
P
(
ξ
=
k
)
=
log
m
(
k
+
1
)
−
log
m
k
,
k
=
1
,
…
,
m
−
1.
{\displaystyle \mathbf{P} ( \xi = k )=\log_m (k+1) - \log_m k,
k=1,\ldots,m-1.
}
Характеристическая функция [ ]
φ
(
t
)
=
1
ln
p
ln
[
1
−
(
1
−
p
)
e
i
t
]
=
1
−
1
ln
p
ln
[
1
−
(
1
−
p
)
t
p
⋅
1
!
−
(
1
−
p
)
t
2
p
⋅
2
!
−
…
]
.
{\displaystyle \varphi (t)=\frac{1}{\ln{p}} \ln[1-(1-p)e^{it}]=1-\frac{1}{\ln{p}}
\ln \left[ 1-\frac{(1-p)t}{p\cdot 1!}- \frac{(1-p)t^2}{p\cdot
2!}-\ldots \right].
}
Свойства [ ]
E
ξ
=
1
−
p
p
ln
p
{\displaystyle \mathbf{E}\xi=\frac{1-p}{p\ln{p}} }
Моменты 2-го и 3-го порядка:
E
ξ
2
=
−
1
−
p
p
2
ln
p
{\displaystyle
\mathbf{E}\xi
^2=-\frac{1-p}{p^2\ln{p}}
}
E
ξ
3
=
(
1
−
p
)
(
2
−
p
)
p
3
ln
p
{\displaystyle
\mathbf{E}\xi
^3=\frac{(1-p)(2-p)}{p^3\ln{p}}
}
D
ξ
=
−
1
−
p
p
2
ln
p
[
1
+
1
−
p
ln
p
]
.
{\displaystyle
\mathbf{D}\xi=-\frac{1-p}{p^2\ln{p}} \left[ 1+\frac{1-p}{\ln{p}}
\right].
}
См.также [ ]