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🛠️ 對數常態分布計算機

專業免費的 對數常態分布計算機。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)
0.156874 密度(每單位 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...

什麼是對數常態分布?

當一個正的隨機變數 X,其自然對數 ln(X) 服從常態分布時,X 就屬於對數常態分布。換句話說,X = e^Y,其中 Y 是平均數為 \mu、標準差為 \sigma 的常態分布。由於對數只對正數有定義,對數常態分布完全落在正實數範圍內,因此特別適合用來描述「不可能為負」的數值,例如股價、所得、粒子大小、生物量測值,以及產品的失效時間(壽命)等資料。

計算機怎麼用?

先輸入要評估的數值 x(必須大於 0),再輸入 \mu 與 \sigma。這裡有一個新手最容易搞錯的重點:此處的 \mu 與 \sigma 指的是 ln(X) 的平均數與標準差,而不是 X 本身的平均數與標準差。計算機會回傳三個數值:機率密度 f(x)、下累積機率 P(x) = P(X ≤ x),以及上累積機率 Q(x) = P(X > x) = 1 - P(x)。

公式詳解

先定義標準化分數 z = (\ln x - \mu) / \sigma。機率密度為

f(x) = ((1) ÷ (x · \sigma · √(2π))) · \exp\!≤ft(-((z^2) ÷ (2))\right)
下累積機率為 P(x) = \Phi(z),其中 \Phi 是標準常態分布的累積分布函數,
\Phi(z) = 0.5 · ≤ft(1 + erf\!≤ft(\tfrac{z}{√(2)}\right)\right)
由於 erf 並非標準數學函式庫內建的函數,本工具採用 Abramowitz & Stegun 7.1.26 多項式近似法,精度約可達 1.5 × 10^{-7}。

範例試算

假設 x = 2、\mu = 0、\sigma = 1。則 \ln(2) = 0.693147,z = 0.693147。機率密度為 f(2):以 0.693 為基礎的 exp 項約 0.786429,除以 5.013256,約等於 0.156874。下累積機率 \Phi(0.693147) ≈ 0.755891,因此上累積機率為

Q(2) = 1 - 0.755891 ≈ 0.244109

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 x 一定要是正數?
對數常態分布只在 \(x > 0\) 時有定義,因為當 \(x \le 0\) 時 ln(x) 沒有意義。此時機率密度為 0,\(P(x) = 0\),\(Q(x) = 1\)。
要怎麼求出 X 本身的平均數?
X 的平均數等於 \(\exp(\mu + \sigma^2/2)\),中位數等於 \(\exp(\mu)\),眾數等於 \(\exp(\mu - \sigma^2)\)。請注意這些值都不同於描述 ln(X) 的 \(\mu\) 與 \(\sigma\)。
如果 σ 等於 0 會怎樣?
標準差為 0 會退化成一個點質量,並造成除以零的問題,因此系統不接受;請改用一個很小的正數作為 \(\sigma\)。