Калькулятор бета-распределения

Рассчитайте PDF, CDF, среднее, дисперсию и моду бета-распределения по параметрам формы.

Свойства бета-распределения
Введите положительные параметры альфа и бета и точку вычисления от нуля до единицы.

О бета-распределении

Бета-распределение — непрерывное распределение вероятностей на интервале от нуля до единицы. Два положительных параметра формы, обычно называемые альфа и бета, определяют его вид. Гибкость формы позволяет моделировать вероятности, доли, конверсию, надёжность и другие величины с естественными нижней и верхней границами. Если оба параметра равны единице, плотность равномерна. Равные значения больше единицы дают симметричную вершину, а неравные — левую или правую асимметрию. Плотность равна произведению x в степени альфа минус один и единицы минус x в степени бета минус один, делённому на бета-функцию B(альфа, бета). Плотность показывает относительную концентрацию вблизи точки, а не вероятность получить ровно это значение непрерывной величины. Функция распределения даёт вероятность того, что бета-распределённая случайная величина не превышает x. Калькулятор вычисляет CDF через регуляризованную неполную бета-функцию и показывает PDF и CDF в заданной точке. Несколько полезных характеристик выводятся прямо из параметров. Среднее равно альфа, делённому на сумму альфа и бета. Дисперсия — произведение альфа и бета, делённое на произведение квадрата их суммы и величины альфа плюс бета плюс один. Если оба параметра больше единицы, внутренняя мода равна альфа минус один, делённому на альфа плюс бета минус два. Если хотя бы один параметр не больше единицы, максимальная плотность может находиться на одной или обеих границах, поэтому калькулятор помечает простую внутреннюю моду как неопределённую. Бета-распределение важно в байесовском выводе: оно является сопряжённым априорным распределением для правдоподобий Бернулли и биномиального. Априорное Beta(alpha, beta) после s успехов и f неудач становится Beta(alpha + s, beta + f). Это даёт эффективные и понятные вероятностные модели долей, отражающие неопределённость, а не только точечную оценку. Распределение также встречается в проектном моделировании, порядковых статистиках и генерации случайных чисел. Выбирайте параметры по задаче и помните: альфа и бета задают форму, а не вероятности. PDF служит для сравнения относительной плотности, CDF — для вероятности относительно порога, моменты — для описания положения и разброса.

Примеры бета-распределения

Эти наборы параметров показывают типичные симметричные и асимметричные формы.

Параметры (α, β, x)Выбранные результатыФорма
2, 2, 0.5PDF 1.5; CDF 0.5; среднее 0.5Симметричная вершина с центром в одной второй.
2, 5, 0.3PDF 2.1609; CDF 0.579825; среднее 0.285714Распределение с правой асимметрией, сосредоточенное у малых значений.
5, 2, 0.7PDF 2.1609; CDF 0.420175; среднее 0.714286Зеркальное отражение Beta(2, 5).

Как рассчитать вероятности бета-распределения

  1. Введите положительный параметр формы альфа.
  2. Введите положительный параметр формы бета.
  3. Задайте x от нуля до единицы — точку вычисления распределения.
  4. Нажмите «Рассчитать распределение» и изучите плотность, накопленную вероятность и сводные характеристики.

Частые вопросы

Что определяют альфа и бета?

Они определяют концентрацию и асимметрию. Их соотношение смещает массу к нулю или единице, а большая сумма обычно уменьшает разброс.

Может ли PDF превышать единицу?

Да. Плотность может быть больше единицы, поскольку вероятность — это площадь под кривой. Полная площадь от нуля до единицы остаётся строго равной единице.

Что означает результат CDF?

Это вероятность того, что бета-распределённая величина не превышает введённое x. Она всегда находится между нулём и единицей.

Почему мода бывает не определена?

Обычная формула внутренней моды требует, чтобы оба параметра формы превышали единицу. При других сочетаниях максимальная плотность находится на одной или обеих границах.

Как бета-распределение используют в байесовском анализе?

Оно часто описывает неопределённость неизвестной вероятности успеха Бернулли. Успехи и неудачи напрямую обновляют два параметра формы.