確率分布一覧と関係性

MikuHatsune2013-06-03

確率分布と関係性。
基本的には、いくつかのパラメータを用いて関数が記述され、あるパラメータを固定した時にXX分布がYY分布に等しい、みたいな正確な関係(exact relation)と、有るパラメータ(たいていn)を無限大に飛ばしたらZZ分布に等しくなる、みたいな近似関係(approximate relation)がある。こちらのサイトに関係性が載っているが、ググっていたらいろいろ追加したらいいんじゃないかというような分布があったのでやり直してみる。
Rではひと通り揃っている
正規分布-対数正規分布-二項分布-ポアソン分布-ガンマ分布
の関係がわかればおそらく全体の6割くらいわかる。
 
コイントスの裏表みたいな離散的な事象の解釈に必要そうなのが
二項分布-ベルヌーイ分布-超幾何分布-超幾何分布-ディリクレ分布
ポアソン分布-負の二項分布-幾何分布
 
待機時間など連続量の解釈に必要そうなのが
カイ自乗分布-ガンマ分布-ベータ分布-指数分布
 
これらの特殊な場合として
アーラン分布
ワイブル分布-レイリー分布
連続一様分布
二重指数分布
t分布-コーシー分布-F分布
がある。

library(igraph)
g <- as.matrix(read.delim("distribution_graph.txt", header=FALSE)) # データは下から
g <- graph.edgelist(g, directed=TRUE)

V(g)$shape <- "none"
V(g)$size <- 0
E(g)$arrow.size <- 0.7
E(g)$width <- 2
E(g)$color <- "grey"
E(g)$color[c(1,2,4,7,10,12:15,18,20:22,24,25:39,41)] <- "red"

set.seed(978)
plot(g, layout=layout.fruchterman.reingold)
legend("bottomleft", legend=paste(c("approximate", "exact"), "relation"), pch="←", col=c(grey(0.2), "red"), bty="n", cex=1.2, pt.cex=2)
title("Probability distribution relationship")

texts <- c("r=1", "n>>p", "n→∞", "n→∞", "k→∞\nN/M ~ 0", "mu=0\nsigma=1", "nu=1", "nu→∞", 
	"Beta function?", "ratio", "theta=2\nk in half-integer", "k in integer", "m=1", "m=2", "k=1", "k=2", "theta=2\nk=2")

a <- NULL
# locator 関数でポチポチする
for(t0 in seq(texts)){
	a1 <- locator(1)
	a <- c(a, a1)
	text(a1, texts[t0])
}
# 微調整用
a2 <- matrix(unlist(a), nc=2, byrow=TRUE)
text(a2, texts, cex=replace(rep(1, length(texts)), 11, 0.8))

Geometric	Negative Binomial
Negative Binomial	Geometric
Negative Binomial	Poisson
Beta-Binomial	Discrete uniform
Hyper-geometric	Binomial
Beta-Binomial	Binomial
Binomial	Bernoulli
Binomial	Poisson
Binomial	Normal
Bernoulli	Binomial
Poisson	Normal
Normal	Lognormal
Normal	Standard Normal
Lognormal	Normal
Standard Normal	Normal
Gamma	Normal
Beta	Normal
Standard Normal	Chi-squared
Student t	Standard Normal
Student t	Cauchy
Student t	Snedecor F
Cauchy	Standard Normal
Snedecor F	Chi-squared
Chi-squared	Snedecor F
Gamma	Chi-squared
Chi-squared	Exponential
Exponential	Chi-squared
Gamma	Beta
Beta	Uniform
Gamma	Exponential
Exponential	Uniform
Exponential	Weibull
Exponential	Double Exponential
Exponential	Gamma
Uniform	Exponential
Weibull	Exponential
Double Exponential	Exponential
Weibull	Rayleigh
Gamma	Erlang
Hyper-geometric	Poisson
Multinomial	Binomial
Multinomial	Dirichlet
Dirichlet	Multinomial
Dirichlet	Beta