يمكن تحديد كل توزيع احتمالي على الأعداد الحقيقية بشكل فريد من خلال دالة مستمرة إلى اليمين ومتزايدة بشكل رتيب.
هذا يعني أنه مهما كان نوع الظاهرة العشوائية التي نتعامل معها، فإن كل نتائجها المحتملة يمكن التقاطها بواسطة CDF. لماذا تعتبر دالة التوزيع التراكمية مهمة جدًا في الإحصاء؟ لأن تعريفه يزودنا بالسلوك العام للمتغير العشوائي في ظل ظروف مختلفة. ومن ناحية أخرى، فإن فهم الخصائص الأساسية لـCDF يمكن أن يكون بمثابة حجر الأساس لمزيد من التعلم لأدوات إحصائية أكثر تعقيدًا.
يجب أن يلبي CDF الصحيح ثلاث خصائص أساسية: عدم التناقص، والاستمرارية الصحيحة، وشروط الحدود. على وجه التحديد، تقترب قيمة دالة التوزيع التراكمي من 0 عندما يقترب x من ما لا نهاية سالبة، وتقترب من 1 عندما يقترب x من ما لا نهاية موجبة. تسمح هذه الخصائص لـ CDF بتغطية النطاق الكامل لسلوكيات المتغيرات العشوائية.
كل دالة توزيع تراكمية غير متناقصة، وهذا يعني أنه مع زيادة x، فإن دالة التوزيع التراكمية لا تتناقص أبدًا.
عندما يكون المتغير العشوائي منفصلًا، فإن دالة التوزيع التراكمي ستكون غير متصلة عند النقاط التي تأخذ فيها القيم، ولكنها ستظل مستمرة في مناطق أخرى. على سبيل المثال، إذا كان المتغير العشوائي X يأخذ قيمتين فقط، 0 و1، وكان احتمال ظهور كل قيمة هو نفسه، فإن قيمة CDF سترتفع بشكل حاد عند مواضع 0 و1. تساعدنا هذه الخصائص على فهم كيف أن أنواعًا مختلفة من المتغيرات العشوائية، سواء كانت منفصلة أو متصلة، لها خصائص محددة.
دعونا نعطي بعض الأمثلة البسيطة لمساعدتك على الفهم. على سبيل المثال، بالنسبة لمتغير عشوائي موزع بشكل موحد، فإن دالة التوزيع التراكمي الخاصة به عبارة عن خط مستقيم؛ بينما بالنسبة للتوزيع الأسي، فإن دالة التوزيع التراكمي عبارة عن منحنى متزايد مع e كقاعدة. بالنسبة للتوزيع الطبيعي، فإن دالة التوزيع التراكمي الخاصة به تتضمن تكاملاً معقدًا وشكلها عبارة عن منحنى على شكل جرس.بغض النظر عن كيفية تغير المتغيرات العشوائية، فإن CDF يساعدنا في التقاط الاحتمالات المختلفة والاحتمالات المقابلة لها.
هذا يعني أن فهم CDF يسمح لنا باستكشاف وتحليل انتظام الأحداث العشوائية المختلفة وبنية الاحتمالات وراء المتغيرات العشوائية بشكل أعمق. في الواقع، بغض النظر عن المتغيرات العشوائية التي نواجهها، فإن CDF هو المفتاح لفهمنا الثابت والديناميكي للبيانات. إذا تمكنا من إتقان تطبيق CDF، فيمكننا بطبيعة الحال إتقان المزيد من أساليب تحليل البيانات.
في التطبيقات العملية، يمكن أن تساعدنا دالة التوزيع التراكمية أيضًا في حساب احتمالات المتغيرات العشوائية المختلفة. على سبيل المثال، عند إجراء استثمار، يمكن استخدام CDF لتقييم عدم اليقين ومخاطر معدل العائد. وخاصة في التحليل المالي، يعد تطبيق CDF أداة لا غنى عنها تقريبًا.
يمكن ملاحظة أن دالة التوزيع التراكمية ليست أداة رياضية فحسب، بل هي أيضًا طريقة مهمة لنا لفهم المتغيرات العشوائية وتطبيقها. من اللانهاية السالبة إلى اللانهاية الموجبة، تساعدنا دالة التوزيع التراكمي في رسم رؤية بانورامية للاحتمالات من المجهول إلى المعروف. إذن، كيف يمكننا استخدام هذه الأداة للتنبؤ بعدم اليقين في المستقبل؟