Gumbelfordelingen

Gumbelfordelingen (navn etter den tyske matematikeren Emil Julius Gumbel 1891-1966) er en statistisk fordeling som brukes til å modellere maksimums- eller minimumsantall av prøver av forskjellige fordelinger. For eksempel fordelingen av maksimal nedbør eller vannføring et spesielt år hvis man kjenner maksimumsverdien for de forgående år. Kan brukes til å prediktere maksima eller minima, for eksempel sannsynligheten for at en hundreårsbølge skal treffe installasjoner i Nordsjøen, dammer, kaier eller båter. Sannsynlighet for ekstrem- eller minimumsvannstand.

Gumbel-fordelingen er et spesialtelfille av Fisher-Tippettfordelingen (logWeibullfordelingen) og har relasjoner til Gompertzfordelingen. Forskjellen mellom to Gumbelfordelte tilfeldige variable gir en logistisk fordeling.

Gumbel skrev boka Statistics of the extremes (1958) og deltok i utviklingen av ekstremverditeori sammen med den britiske statistikeren Leonard Tippett (1902-1985) og Ronald Fischer (1890-1962). Fisher-Tippett-fordelingen er en kontinuerlige generalisert ekstremverdifordeling. Den har tilknytning til Gumbel-fordelingen (type I ekstremverdifordeling, Fréchet-fordelingen (type II) og revers Weibull-fordeling (type III).

Sannsynligtetthetsfordelingen f(x) for Gumbelfordelingen, hvor µ er gjennomsnittsverdi og β er en konstant:

\(f(x)=\displaystyle\frac{1}{\beta}e^{-\left(\frac{x-\mu}{\beta}\;+e^{\frac{x-\mu}{\beta}}\;\right)}\)

Forventningsverdien E(X)= µ+βγ

gamma (γ) er Euler-Mascheronikonstanten 0.5772

Medianverdien µ-βln(ln2))

Varians Var(X)=π2/6·β2

Gumbelfordelingen

Sannsynlighetstetthetsfunksjonen for Gumbelfordelingen. Integralet under sannsynlighetstetthetskurven blir lik 1.

For noen utvalgte verdier av gjennomsnitt µ og β:

Gumbelfordelingen

Den kumulative fordelingsfunksjonen F(x) for Gumbelfordelingen er:

\(F(x)= e^{-e^{-\frac{x-\mu}{\beta}}}\)

Gumbelfordelingen kumulativ

Kumulativ Gumbelfordeling

 

Gumbelfordeling kumulativ

En standard Gumbelfordeling har vi når µ=0 og β=1, og kumulativ fordelingsfunksjon F(x) blir:

\(F(x)= e^{-e^{-\frac{x-\mu}{\beta}}}\)

Tilbake til hovedside

Publisert 29. des. 2019 14:37 - Sist endret 14. juli 2022 10:51