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📚 Gamma Distribution Graph 計算機

專業免費的 Gamma Distribution Graph 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0 機率密度 f(x)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器的功能

「Gamma 分佈圖形計算器」會在一連串 x 值組成的網格上計算 Gamma 分佈,並在每個點傳回三個相關數值:機率密度 f(x)、下累積機率 P(x),以及上累積(生存)機率 Q(x)。Gamma 分佈是一種定義於 x > 0 的連續分佈,廣泛應用於可靠度工程、排隊模型、降雨量建模與貝氏統計。本計算器採用尺度參數化方式(形狀 a、尺度 b),而非速率參數化方式。

需要輸入的項目

  • 函數選擇——選擇要計算的曲線:密度 f、下累積 P 或上累積 Q。
  • 形狀參數 a——必須為正值;控制曲線的偏態與峰值。
  • 尺度參數 b——必須為正值;會沿 x 軸方向拉伸分佈(平均值 = a· b)。
  • x 的起始值——網格的起點。
  • x 的增量(步長)——相鄰兩個 x 值之間的間距。
  • 重複次數(點數)——要產生多少個網格點(上限為 10,000)。

若 a 或 b 為非正值,會被夾限為一個極小值;步長 ≤ 0 時預設為 0.1;點數則會被強制限制在 1~10,000 的範圍內。

計算公式

機率密度函數為:

f(x, a, b) = ((x^{ a-1} e^{-x/b}) ÷ (\Gamma(a)· b^{ a}))

下累積 P(x) 即正規化不完全 Gamma 函數 P(a, x/b):當 x/b < a+1 時以級數展開計算,否則改用連分數計算。上累積(生存)函數為 Q(x) = 1 - P(x)。Gamma 函數 \Gamma(a) 則以對數形式的 Lanczos 近似法求得,以確保數值穩定。

實例演算

假設 a = 2、b = 1、起始 x = 0、步長 = 1,共 4 個點(x = 0, 1, 2, 3)。在 x = 2 時的密度為

f = ((2^{1}· e^{-2}) ÷ (\Gamma(2)· 1)) = ((2· 0.1353) ÷ (1)) = 0.2707
x = 2 處的下累積為 P(2, 2) ≈ 0.5940,因此生存機率 Q(2) ≈ 0.4060。每個網格點都會傳回這些數值,可直接繪製成平滑曲線。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

這是使用尺度還是速率?
本計算器使用尺度參數 \(b\)。若您手上的資料是速率 \(\lambda\),請設定 \(b = 1/\lambda\)。
P 與 Q 有什麼差別?
\(P(x)\) 是變數小於或等於 \(x\) 的機率(由左側累積);\(Q(x) = 1 - P(x)\) 則是超過 \(x\) 的機率,通常稱為生存函數。
為什麼 \(a\) 與 \(b\) 必須為正值?
Gamma 分佈僅在形狀與尺度為正值時才有定義。非正值的輸入會被替換成接近零的數值以避免錯誤,但為了得到有意義的結果,請務必輸入有效的正數。