Funció quantil

La funció de distribució acumulada (mostrada com a F(x)) dona els valors p en funció dels valors q. La funció quantil fa el contrari: dona els valors q en funció dels valors p. Tingueu en compte que la part de F(x) en vermell és un segment de línia horitzontal.

En probabilitat i estadístiques, la funció quantil, associada a una distribució de probabilitat d'una variable aleatòria, especifica el valor de la variable aleatòria de manera que la probabilitat que la variable sigui menor o igual a aquest valor sigui igual a la probabilitat donada. Intuïtivament, la funció quantil associa amb un rang a i per sota d'una entrada de probabilitat la probabilitat que una variable aleatòria es realitzi en aquest rang per a alguna distribució de probabilitat. També s'anomena funció percentil, funció de punt percentual o funció de distribució acumulada inversa.

En referència a una funció de distribució acumulada contínua i estrictament monòtona $F_X:ℝ\to [0,1]$ d'una variable aleatòria X, la funció quantil $Q:[0,1]\to ℝ$ retorna un valor llindar x per sota del qual els dibuixos aleatoris del cdf donat caurien el 100*p per cent del temps. En termes de la funció de distribució F, la funció quantil Q retorna el valor x tal que:

$F_X(x):=\mathrm{Pr}(X\le x)=p$

que es pot escriure com a inversa de la fda:

$Q(p)=F_X^{-1}(p).$

Exemple senzill:

Per exemple, la funció de distribució acumulada de Exponencial(λ) (és a dir intensitat λ i valor esperat (mitjana) 1/ λ) és

$F(x;\lambda )=\{\begin{array}{cc}1-e^{-\lambda x}& x\ge 0,\\ 0& x<0.\end{array}$

La funció quantil per a Exponencial(λ) es deriva trobant el valor de Q per a la qual cosa $1-e^{-\lambda Q}=p$ :

$Q(p;\lambda )=\frac{-\ln (1-p)}{\lambda }$