常態逆高斯分佈#

機率密度函數由下式給出

\begin{eqnarray*} f(x; a, b) = \frac{a \exp\left(\sqrt{a^2 - b^2} + b x \right)}{\pi \sqrt{1 + x^2}} \, K_1\left(a * \sqrt{1 + x^2}\right), \end{eqnarray*}

其中 \(x\) 是一個實數,參數 \(a\) 是尾部厚度,而 \(b\) 是不對稱參數,滿足 \(a > 0\)\(|b| \leq a\)\(K_1\) 是第二類修正貝索函數 (scipy.special.k1)。

具有參數 \(a\)\(b\) 的常態逆高斯隨機變數可以表示為 \(X = b V + \sqrt(V) X\),其中 \(X\)norm(0,1),而 \(V\)invgauss(mu=1/sqrt(a**2 - b**2))。因此,常態逆高斯分佈是常態變異數-均值混合模型的一個特例。

分佈的另一個常見參數化由 pdf 的以下表達式給出

\begin{eqnarray*} g(x, \alpha, \beta, \delta, \mu) = \frac{\alpha\delta K_1 \left(\alpha\sqrt{\delta^2 + (x - \mu)^2}\right)}{\pi \sqrt{\delta^2 + (x - \mu)^2}} \, e^{\delta \sqrt{\alpha^2 - \beta^2} + \beta (x - \mu)} \end{eqnarray*}

在 SciPy 中,這對應於 \(a = \alpha \delta, b = \beta \delta, \text{loc} = \mu, \text{scale}=\delta\)

實作:scipy.stats.norminvgauss