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🛠️ 馮·米塞斯分布計算器

專業免費的 馮·米塞斯分布計算器。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)
0.34171 1 / 弧度
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...

什麼是馮·米塞斯分布?

馮·米塞斯分布(von Mises distribution)是常態(高斯)分布在圓周上的對應版本,專門用來描述圓上的角度或方向。它由兩個參數決定:平均方向 \mu 與集中度參數 \kappa。當 \kappa 很大時,分布會緊密地集中在 \mu 附近;而當 \kappa = 0 時,分布就退化成圓周上的均勻分布。這個計算器是通用的數學工具,適用於任何地區,全程以弧度(radian)為單位。

如何使用本計算器

先選擇你想求的量:機率密度 f、下累積機率 P(即累積分布函數 CDF),或上累積機率 Q = 1 - P。接著輸入平均方向 \mu(弧度)、集中度 \kappa ≥ 0,以及要計算的角度 x(弧度)。按下計算後,三個數值會一併顯示,並將你所選的項目特別標示出來。

公式解析

機率密度函數為

f(x; \mu, \kappa) = ((e^{\kappa\cos≤ft(x - \mu\right)}) ÷ (2π I_{0}\!≤ft(\kappa\right)))
其中 I_0(\kappa) 是零階第一類修正貝索函數(modified Bessel function),可由收斂級數
I_0(\kappa) = \sum (((\kappa/2)^{2m}) ÷ ((m!)^2))
計算而得。累積機率 P(x) 是 f 從 \mu-π 積分到 x 的結果;本計算器會先將 z = x - \mu 折繞(wrap)到 [-π, π] 區間,再以辛普森法(Simpson's rule)分成 2000 個子區間進行積分,因此 P 從 z = -π 時的 0 變化到 z = +π 時的 1。Q 則直接由 1 - P 求得。

實際範例

令 \mu = 0、\kappa = 1、x = 0。此時 I_0(1) ≈ 1.2660658778,且 \cos(0) = 1,所以 e^1 = 2.71828。機率密度為

f = ((2.71828) ÷ (2π · 1.26607)) ≈ 0.3417
(每弧度)。由於 f 對 \mu = 0 呈對稱,恰好有一半的機率質量落在 x = 0 以下,因此 P(0) = 0.5、Q(0) = 0.5。

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)

機率密度的單位是什麼?
機率密度函數(PDF)的單位是 1/弧度,因為它在 \(2\pi\) 弧度的整個圓周上積分後等於 1。
當 \(\kappa = 0\) 時會怎樣?
分布會變成圓周上的均勻分布:對所有 \(x\) 而言 \(f(x) = 1/(2\pi) \approx 0.159155\),而 \(P(x)\) 則呈線性遞增。
可以輸入 \([\mu-\pi, \mu+\pi]\) 範圍以外的 \(x\) 嗎?
可以。機率密度對 \(x\) 具有 \(2\pi\) 的週期性,計算 CDF 時也會先把 \(z = x - \mu\) 折繞到 \([-\pi, \pi]\) 區間再進行積分。