MaxwellDistribution
表示尺度参数为 σ 的麦克斯韦(Maxwell)分布.
更多信息
- MaxwellDistribution 也称为 Maxwell Boltzmann 分布.
- 在麦克斯韦(Maxwell)分布中,当 时, 的概率密度与 成正比,当 时, 的概率密度为 0. »
- MaxwellDistribution 允许 σ 为任何正实数.
- MaxwellDistribution 允许 σ 为任何具有单位量纲的量. »
- MaxwellDistribution 可以与诸如 Mean、CDF 和 RandomVariate 函数一起使用. »
背景
- MaxwellDistribution[σ] 表示一个支持在区间 上的连续统计分布,它由决定其概率密度函数(
PDF)整体行为的正实数 σ (尺度参数)参数化. 一般而言,麦克斯韦分布的 PDF 是只有一个顶点(全局极大值)的单峰分布,但其整体形状(高度、延展和最大值的水平位置)取决于 σ 的值. 另外,麦克斯韦分布的尾部是“薄”的,即对较大的 值 PDF 呈指数而非代数降低. (这种行为可以通过分析分布 SurvivalFunction 获取定量的精度.)麦克斯韦分布有时也叫麦克斯韦-波兹曼分布或麦克斯韦速度分布. - 麦克斯韦分布由苏格兰物理学家 James Clark Maxwell 与1860年代首次提出. 它在后来奥地利物理学家 Ludwig Boltzmann 的研究之后成为统计力学中不可或缺的模型. 麦克斯韦分布描述假设粒子达到热力学平衡并且粒子间相互作用最小的情况下的理想气体中粒子的速度. 就其本身而论,麦克斯韦分布是气体分子运动论的基础,也是试图在更广义的层面上描述无相互作用的粒子的麦克斯韦-波兹曼统计学相关领域中的工具. 麦克斯韦分布也被用于描述包括化学、可靠性和风险分析、信号处理和贝叶斯分析在内的多个领域中的现象.
- RandomVariate 可用于从一个麦克斯韦分布中给出一个或多个机器精度或任意精度(后者通过 WorkingPrecision 选项)伪随机变量. Distributed[x,MaxwellDistribution[σ]],更简洁地写作 xMaxwellDistribution[σ],可用于断言一个随机变量 x 的分布是依据麦克斯韦分布的. 这样的断言可用于如 Probability、 NProbability、 Expectation 和 NExpectation 等函数.
- 麦克斯韦分布的概率密度和累积分布函数可以通过 PDF[MaxwellDistribution[σ],x] 和 CDF[MaxwellDistribution[σ],x] 给出. 均值、中位数、方差、原始矩和中心矩可以分别通过 Mean、 Median、 Variance、 Moment 和 CentralMoment 计算出.
- DistributionFitTest 可用于检验给定的数据集是否符合麦克斯韦分布, EstimatedDistribution 可用于从给定数据中估计一个麦克斯韦参数分布,而 FindDistributionParameters 可用于拟合数据至麦克斯韦分布. ProbabilityPlot 可用于生成给定数据的 CDF 对符号麦克斯韦分布的 CDF 的图像,而 QuantilePlot 可用于生成给定数据的分位数对符号麦克斯韦分布的分位数的图像.
- TransformedDistribution 可用于表示一个变形的麦克斯韦分布, CensoredDistribution 可用于表示在上限和下限之间的删节值的分布,而 TruncatedDistribution 可用于表示在上限和下限之间的截尾值的分布. CopulaDistribution 可用于构建含有麦克斯韦分布的更高维的分布,而 ProductDistribution 可用于计算含麦克斯韦分布的有独立组分分布的联合分布.
- MaxwellDistribution 与其他一些分布有关. 它是 ChiDistribution (MaxwellDistribution[1] 的 PDF 与 ChiDistribution[3] 完全相同)、 ChiSquareDistribution (CDF[MaxwellDistribution[1],Sqrt[x]] 与 CDF[ChiSquareDistribution[3],x] 相同) 和 GammaDistribution ( MaxwellDistribution[σ] 和 GammaDistribution[3/2,Sqrt[2] σ,2,0] 的 PDF 是相同的) 的一个特殊情况. MaxwellDistribution 的指数式衰减行为使其定性地相似于 NormalDistribution、 RayleighDistribution、 BetaDistribution 和 ExponentialDistribution. 通过其与 ChiDistribution 和 ChiSquareDistribution 的关系, MaxwellDistribution 也与 NakagamiDistribution、 NoncentralChiSquareDistribution 和 HalfNormalDistribution 相关.
范例
打开所有单元关闭所有单元范围 (7)
参数中对 Quantity 保持一致的适用将给出 QuantityDistribution:
应用 (2)
属性和关系 (7)
当使用一个正因子为比例进行缩放时,新生成的分布仍然是 Maxwell 分布:
当 时,MaxwellDistribution 是 ChiDistribution一个特例:
当 σ=1 时, MaxwellDistribution 的平方 ChiSquareDistribution 的一个特例:
MaxwellDistribution 是 GammaDistribution 的一个特例:
可能存在的问题 (2)
Wolfram Research (2007),MaxwellDistribution,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/MaxwellDistribution.html (更新于 2016 年).
文本
Wolfram Research (2007),MaxwellDistribution,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/MaxwellDistribution.html (更新于 2016 年).
CMS
Wolfram 语言. 2007. "MaxwellDistribution." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2016. https://reference.wolfram.com/language/ref/MaxwellDistribution.html.
APA
Wolfram 语言. (2007). MaxwellDistribution. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/MaxwellDistribution.html 年