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📈 Lognormal Distribution Random Number 計算機

專業免費的 Lognormal Distribution Random Number 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)
10 個正值對數常態變量(Box-Muller)
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...

這個產生器的功能

這個工具會產生一串符合對數常態分布(Log-Normal Distribution)的偽隨機數。當一個隨機變數 X 的自然對數 \ln(X) 呈常態分布時,X 就屬於對數常態分布。產生器會先以經典的 Box-Muller 轉換製造標準常態變量,再將其縮放到目標常態分布 N(\mu, \sigma^2),最後取指數,得到必定為正值的對數常態數值。

重點:μ 與 σ 究竟代表什麼

參數 \mu 與 \sigma 描述的是 \ln(X) 所對應的底層常態分布,並不是 X 本身的平均數與標準差,這點務必留意。X 真正的平均數為 \exp(\mu + \sigma^2/2),中位數為 \exp(\mu),變異數則是 (\exp(\sigma^2) - 1)·\exp(2\mu + \sigma^2)。這些理論參考值會與你的抽樣結果並列顯示,方便你檢查輸出是否合理。

\begin{aligned} Mean &= \exp\!≤ft(\mu + \tfrac{1}{2}\sigma^{2}\right) \\ Median &= \exp\!≤ft(\mu\right) \\ Var &= ≤ft(e^{\sigma^{2}} - 1\right) e^{ 2\mu + \sigma^{2}} \end{aligned}

使用方式

輸入 \mu(任意實數)、\sigma(零或正數),以及想要產生的數量(1 到 1000 個)。接著選擇要顯示幾位有效數字。每次執行都會重新抽取均勻亂數,因此每回的結果都不相同。由於 Box-Muller 法每對均勻亂數可產生兩個常態變量,若輸入的數量為奇數,多出的那一個變量便會直接捨棄。

公式解析

對於落在 (0,1] 的均勻亂數 U_1、U_2:Z = √(-2\ln U_1) \cos(2π U_2) 會得到 Z \sim N(0,1)。接著 Y = \mu + \sigma· Z 即為 N(\mu, \sigma^2),而 X = \exp(Y) 便是對數常態值。為了避免出現 \ln(0),我們會將 U_1 限制在一個極小的 epsilon 之上。

X = \exp\!≤ft(\mu + \sigma Z\right) \\[1.5em] where ≤ft{ \begin{aligned} Z &= √(-2\ln U_1) \cos(2π U_2) \\ U_1, U_2 &\sim Uniform(0,1) \end{aligned} \right.

實際範例

設 \mu = 1、\sigma = 2,並取 U_1 = 0.5、U_2 = 0.25。則 R = √(-2\ln 0.5) = 1.17741。Z_1 = R·\cos(π/2) = 0,Z_2 = R·\sin(π/2) = 1.17741。因此 X_1 = \exp(1) = 2.71828,X_2 = \exp(1 + 2· 1.17741) = \exp(3.35482) ≈ 28.64。理論平均數 \exp(3) = 20.0855 與中位數 \exp(1) = 2.71828 都與結果一致。

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)

為什麼每次執行的數值都不一樣?
這是使用 Math.random() 的隨機產生器;在沒有固定種子(seed)的情況下,每次執行的結果自然都會不同。
如果 sigma = 0 會怎樣?
此時分布會退化(degenerate),所有數值都會等於 \(\exp(\mu)\)。
數值有可能是負數嗎?
不會——對數常態分布的值域為 \((0, \infty)\),因此所有輸出都必定是正數。