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📐 Cauchy Distribution 計算機

專業免費的 Cauchy Distribution 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)
0.159155 柯西分布的 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...

什麼是柯西分布?

柯西分布(又稱勞侖茲分布或柯西-勞侖茲分布)是一種連續型機率分布,由兩個參數決定:位置參數 x_0,也就是曲線的峰值與中位數所在;以及正值的尺度參數 \gamma,即半高寬的一半。它最著名的特徵就是「厚尾」:與常態分布不同,柯西分布並沒有定義出來的平均數與變異數。標準(典型)柯西分布取 x_0 = 0、\gamma = 1,此時它與自由度為 1 的學生 t 分布完全相同。這是一個純數學的計算工具,在世界各地的運算結果都完全一致。

如何使用本計算機

請輸入想要評估分布的百分位點 x、位置參數 x_0,以及尺度參數 \gamma(必須大於零)。計算機會回傳機率密度 f(x)、下累積機率 P(X ≤ x),以及上累積機率 P(X > x)。若要計算標準柯西分布,請將 x_0 設為 0、\gamma 設為 1。

公式解析

首先定義標準化值 z = (x - x_0) / \gamma。機率密度為

f(x) = ((1) ÷ (π · \gamma · (1 + z^2)))
也可改寫為
f(x) = ((\gamma) ÷ (π≤ft[≤ft(x - x_0\right)^2 + \gamma^2\right]))
累積分布函數為
F(x) = ((1) ÷ (2)) + ((1) ÷ (π))\arctan(z)
即下累積機率;上累積機率則只要計算 1 - F(x) 即可。由於 \arctan 的值域落在 (-π/2, π/2),因此累積機率必定嚴格介於 0 與 1 之間。

實例演算

假設 x = 1、x_0 = 0、\gamma = 1,則 z = 1。機率密度為

f(x) = ((1) ÷ (π · 2)) = 0.159155
由於 \arctan(1) = 0.785398,下累積機率為
((1) ÷ (2)) + ((1) ÷ (π)) · 0.785398 = 0.75
上累積機率則為 0.25。

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)

為什麼不顯示平均數與變異數?
柯西分布的尾部極厚,導致其平均數與變異數在數學上根本無從定義,因此就算列出來也毫無意義。
峰值長什麼樣子?
在 \(x = x_0\) 處,機率密度達到最大值 \(\frac{1}{\pi \cdot \gamma}\),而上、下累積機率此時皆為 \(0.5\)。
如果 \(\gamma\) 等於零或為負值會怎樣?
尺度參數必須嚴格為正值;若 \(\gamma\) 為零或負數,分布將無法定義,因此會被拒絕。