らんだむな記憶

blogというものを体験してみようか!的なー

t分布

あまり触れたくない汚い感じだったけど、メモったほうが良さそうなので。
自由度$\nu > 0$のt分布の確率密度函数は次の式で与えられる。

\begin{equation}
f_\nu (t) = \frac{\Gamma(\frac{\nu + 1}{2})}{\sqrt{\nu \pi}\, \Gamma(\frac{\nu}{2})} \left(1 + \frac{t^2}{\nu} \right)^{-\frac{\nu + 1}{2}}
\end{equation}

ここで、$\Gamma$函数と$B$函数の関係式

\begin{equation}
B(x,y) = \frac{\Gamma(x) \Gamma(y)}{\Gamma(x + y)}
\end{equation}
に注意し、$\Gamma\left(\frac{1}{2}\right) = \sqrt{\pi}$を考慮すると、$B\left(\frac{1}{2},\frac{\nu}{2}\right) = \sqrt{\pi}\frac{\Gamma(\frac{\nu}{2})}{\Gamma(\frac{\nu + 1}{2})}$となるので、

\begin{equation}
f_\nu (t) = \frac{1}{\sqrt{\nu}\, B\left(\frac{1}{2},\frac{\nu}{2}\right)} \left(1 + \frac{t^2}{\nu} \right)^{-\frac{\nu + 1}{2}}
\end{equation}

とも書ける。統計学入門 (基礎統計学) | 東京大学教養学部統計学教室 | 本 | Amazon.co.jpのp.281の付表2ではこちらのスタイルだ。
なお、細々したところはwikipediaをパクった。

この確率密度函数を用いて、
\begin{equation}
\int_{-\infty}^x f_\nu (t) dt
\end{equation}
を計算したい場合がある。これはoctaveでは

tcdf(x,n)

で計算できる。例えば、自由度35のt分布で$(-\infty,2.183]$の積分値が知りたい場合、

octave:1> tcdf(2.183, 35)
ans = 0.98208

と求まる。以前のoctaveでは t_cdf(x, n) というようにアンダースコアが入っていたようだが、いつ変更されたのだろう?