La loi log-normale
Justification et caractéristiques de la loi log-normale
Vigilance car la loi normale est symétrique, définie de \(-\infty\) à \(+\infty\)
Pour des valeurs positives et à distribution asymétrique (faibles proportions de fortes valeurs), on peut utiliser la loi log-normale :
\(X \sim log\mathcal{N}\left(\mu, \sigma^2 \right) \Leftrightarrow \log{(X)} \sim \mathcal{N}\left(\mu, \sigma^2 \right)\)
Attention aux caractéristiques de la loi
Caractéristiques de la loi
Si \(X \sim log\mathcal{N}\left(\mu, \sigma^2 \right)\), sa distribution empirique a :
Moyenne: \(e^{\mu + \sigma^2/2}\)
Mode: \(e^{\mu - \sigma^2}\)
Médiane: \(e^{\mu}\)
Variance: \(\left( e^{\sigma^2} - 1 \right) e^{2\mu + \sigma^2}\)
Si la distribution de \(X\) a une moyenne \(m\) et un écart-type \(s\) alors log(X) est une log-normale dont moyenne et variance sont :
Moyenne: \(\log{(m)} - \frac{1}{2} \log{\left(1 + \dfrac{s^2}{m^2} \right)}\)
Variance: \(\log{\left(1 + \dfrac{s^2}{m^2} \right)}\)
Exemple : Exemples de lois log-normales
Tout dosage dès lors que sujets malades inclus: enzymes hépatiques, glycémies, ...
Durées de séjour hospitalières
[1]Rapport au ministre chargé de la sécurité sociale et au Parlement sur l'évolution des charges et des produits de l'Assurance maladie au titre de 2015.
Manipulation :
Choisir la moyenne et l'écart-type d'une log-normale → voir l'effet sur les graphiques et sur les moyenne et écart-type de la distribution observée.
Choisir la moyenne et l'écart-type d'une distribution et voir les moyenne et écart-type de la loi log-normale associée.