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🛠️ Lévy 分布計算器

專業免費的 Lévy 分布計算器。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...

什麼是 Lévy 分布?

Lévy 分布是一種連續、具有重尾(heavy-tailed)特性的機率分布,僅定義在大於位置參數 mu 的數值上。它有兩個參數:位置參數 mu,用來決定分布支撐區間的起點;以及尺度參數 c(必須為正),用來伸縮分布的形狀。Lévy 分布屬於穩定分布(stable distribution)家族,常見於物理學(布朗運動的首達時間)、財務金融,以及異常擴散(anomalous diffusion)的研究。值得注意的是,它的平均數與變異數都是無限大,這也是為什麼本工具只輸出密度與累積機率,而不提供平均數、變異數等統計量。

如何使用這個計算器

首先選擇要顯示的曲線:機率密度函數 f、下側累積機率 P,或上側累積機率 Q。接著輸入位置參數 mu 與正的尺度參數 c。然後透過起始值、增量(step)與點數三項設定,定義要計算的 x 範圍。計算器會在每個點上求出 x 值,列出第一個 x 對應的 f、P 與 Q,並把所選函數以曲線形式繪製在整個範圍上。

公式說明

令 s = x - mu。當 s > 0 時,密度為

f(x) = √(((c) ÷ (2π))) · e^{-((c) ÷ (2s))} · s^{-3/2}
下側累積分布為
P(x) = erfc\!≤ft(√(((c) ÷ (2s)))\right)
其中 erfc 為互補誤差函數;而上側(存活)函數為
Q(x) = 1 - P(x) = erf\!≤ft(√(((c) ÷ (2s)))\right)
當 x 等於或小於 mu 時,該處沒有機率質量,因此 f = 0、P = 0、Q = 1。誤差函數採用 Abramowitz & Stegun 7.1.26 的有理逼近式計算。

實際範例

當 mu = 0、c = 1、x = 1 時:s = 1,因此

f = √(((1) ÷ (2π))) · e^{-0.5} = 0.398942 · 0.606531 ≈ 0.24197
引數 z = √(1/2) = 0.70711,erf(z) ≈ 0.68269,所以 P = erfc(z) ≈ 0.31731,Q ≈ 0.68269 —— 這正是標準 Lévy(0,1) 的數值。

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 c 必須大於 0?
尺度參數決定了分布的離散程度;若 c 為非正數,密度將無法定義,因此計算器要求 \(c > 0\)。
當 x 小於 mu 時會怎樣?
分布在該區間沒有支撐,所以 \(f = 0\)、下側累積機率 \(P = 0\)、上側累積機率 \(Q = 1\)。
為什麼沒有平均數與變異數?
Lévy 分布的尾部極重,導致平均數與變異數都發散到無限大,因此無法提供任何有限的統計摘要值。