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機率分配怎麼選?蒙地卡羅模型的分配選擇指南

指南 · 更新於 2026年10月

依對這個不確定數字的了解來選分配,不要看名稱。專家給出最低、最可能與最高值,用 PERT 或三角分配;恆為正、上側有長尾的金額,例如成本或工期,用對數常態分配;對稱的量測值,用常態分配;失效前的時間,用韋伯分配;事件發生的次數,用卜瓦松分配;發生與否的事件,用白努利分配;介於 0 與 1 之間的比例,用貝他分配,必須加總為整體的多個比例,則用狄利克雷分配;一段期間內的最大值,用甘貝爾分配或 GEV;損失的總額(發生幾次、每次多大),用複合分配;手上有過往資料,就配適一個分配。下方的分配選擇器只問一兩個問題,就會指出該用哪一種;xellstorm 共提供 52 種分配,含自訂數值表。

找出適用的分配

選出最貼近這個不確定數字的描述;一個答案不夠時,下方會再展開第二個問題。

不確定的數字是什麼?
最低與最高值代表什麼?

PERT

一條平滑的曲線,從最小值到最大值,在最可能值達到峰值,很少碰到上下限。平均值 (最小 + 4 × 最可能 + 最大) / 6 會貼近最可能值。

在 xellstorm 選 PERT,輸入最小、最可能與最大。新的輸入預設就是 PERT。

PERT 分配指南

三角分配

從最小值直線上升到最可能值,再直線下降到最大值。同樣三個數字下,分散得比 PERT 更廣,對估算的解讀也更保守。

在 xellstorm 選三角分配,輸入最小、最可能與最大。

三角分配指南

均勻分配

最小值與最大值之間的每個值,可能性都相同。只有真的說不出範圍內哪一段比較可能時才用。

在 xellstorm 選均勻分配,輸入最小與最大。

均勻分配指南

依百分位數配適的分配

若把 P10 與 P90 當成最小與最大,兩端之外 20% 的結果就漏掉了。改為配適一個通過 P10、P50 與 P90 的分配:上側有長尾用對數常態分配,對稱的分散用常態分配。

在 xellstorm 選取該輸入,用側邊面板的「由估計值」(PERT、常態分配、對數常態分配或三角分配),或選由百分位數定義的三角分配。

P50、P80 與 P90 說明

依資料配適的分配

讓資料來決定:配適幾種分配,比較各自對數值的解釋程度。確認歷史資料仍有代表性,也要記得,樣本很小時,對極端值幾乎說明不了什麼。

在 xellstorm 選取該輸入,用側邊面板的「由資料」。它會配適常態、對數常態、伽瑪、韋伯、貝他、卜瓦松、負二項等分配,並排出名次。

實作範例:配適配送前置時間

白努利分配

以機率 p 取 1,否則為 0。乘上事件的影響金額,就是每次試驗的成本:不是平均值,而是不發生就是 0、發生就是全額。

在 xellstorm 選白努利分配,輸入 p;影響金額另外放在一個儲存格。

白努利與二項分配指南
哪一種計數?

卜瓦松分配

由單一數字(每期的平均次數)決定的整數。變異數等於平均值。

在 xellstorm 選卜瓦松分配,輸入平均值。

卜瓦松分配指南

負二項分配

變異數大於平均值的計數:閒的期數與忙的期數,都比卜瓦松分配更多。常見於需求與成群出現的瑕疵。

在 xellstorm 選負二項分配,輸入 n 與 p,或依過往的計數配適。

卜瓦松與負二項分配指南

二項分配

n 次獨立嘗試、每次機率都是 p 時,結果為「是」的次數,範圍從 0 到 n。

在 xellstorm 選二項分配,輸入 n 與 p。

二項分配指南
哪一種時間?

韋伯分配

尺度參數決定典型壽命,形狀參數決定失效的走向:小於 1 是早期失效,大於 1 是耗損失效。

在 xellstorm 選韋伯分配,輸入形狀與 scale。

韋伯分配指南

指數分配

只有一個數字,就是事件之間的平均時間。與已運轉多久無關:接下來一小時發生事件的機率,永遠相同。

在 xellstorm 選指數分配,把平均值填在 scale。

韋伯與指數分配指南

對數常態分配(有估算時可用 PERT)

恆為正,上側有長尾。若有專家對工期的三點估算,PERT 在上下限之內也能勝任。

在 xellstorm 選對數常態分配(s、scale = 中位數、loc 0),或依過往工期配適。

對數常態分配指南

伽瑪分配

數次指數分配等待時間的總和:形狀參數是次數,尺度參數是每次的平均值。也是一種通用的、恆為正且右偏的分配。

在 xellstorm 選伽瑪分配,輸入 a(形狀參數)與 scale。

伽瑪分配指南
單一金額,還是多筆加總?

對數常態分配

多數值靠近典型值,少數遠高於它。平均值高於中位數,所以照典型值編的預算會不夠。伽瑪分配形狀相近,但上側的長尾較輕。

在 xellstorm 選對數常態分配,或用「由估計值」依 P10、P50 與 P90 配適。

對數常態分配指南

拼接分配(主體+尾端)

分界點以下用一種分配,以上用另一種:例如一般損失用對數常態分配,超過門檻值的損失用廣義柏拉圖分配。可以指定分界點以下的比例;留空的話,兩個密度會在同一高度相接。

在 xellstorm 選拼接分配(主體+尾端),再在該列設定分界點以下與以上的分配,以及分界點本身。

對數常態分配指南

複合分配(頻率 × 幅度)

每次試驗先從頻率分配(例如卜瓦松或負二項分配)抽出事件次數,再從幅度分配(例如對數常態分配)抽出同樣多筆大小,全部加總。沒有事件的年份成本為零,有好幾次事件的年份則全部相加。每次事件都能套用自負額與上限。

在 xellstorm 選複合分配,再在該列設定頻率、幅度,需要的話再加上每次事件的自負額與上限。

卜瓦松分配指南:計算事件次數

甘貝爾分配或 GEV(廣義極值分配)

許多值當中的最大值服從極值分配,上側有長尾。甘貝爾分配的形狀固定;GEV 多一個形狀參數,能描述尾端更厚的情況,或到某個上限就截止的值。要用過去每一期的最大值,而不是所有的值。

在 xellstorm 選甘貝爾分配(loc、scale),或用「由資料」依過去各期的最大值配適;也可以選 GEV(廣義極值分配)。其形狀(c)等於一般慣用參數 ξ 的負值,與 scipy 相同:上側為厚尾時小於 0。

常態分配

鐘形曲線,由平均值與標準差決定。許多小而獨立的不確定性加總起來,也是這種形狀。

在 xellstorm 選常態分配,輸入平均值與標準差。

常態分配指南
單一比例,還是合起來構成整體的多個比例?

貝他分配

天生就限制在 0 與 1 之間。平均值是 α / (α + β),兩者的和愈大,分配愈窄。

在 xellstorm 選貝他分配,輸入 a 與 b(要表示比例,loc 設 0、scale 設 1)。

貝他分配指南

狄利克雷(總和的分配比例)

每個儲存格一個不確定的比例,每次試驗中各比例的加總都等於總和。各儲存格的 alpha 除以所有 alpha 的和,就是它的平均比例;alpha 合計愈大,比例的變動愈小。單看任一個比例,都服從貝他分配。

在 xellstorm 把這個儲存格範圍設為同一個輸入,選狄利克雷(總和的分配比例),每個儲存格各輸入一個 alpha,再輸入總和(留空即為 1)。

貝他分配指南

時間序列

每一期都從前一期出發,所以不好的月份會延續到下一期,而不是各期獨立重抽。例如以隨機百分比成長的價格,或繞著某個水準游走的比率。

在 xellstorm 把這一列儲存格設為同一個輸入,抽樣設成「時間序列(一條路徑)」,再選 GBM(成長)、隨機漫步、AR(1)、均值回歸或跳躍擴散。

實作範例:現金可支撐多久

常見分配一覽

參數名稱與 xellstorm 的分配選單相同。每個分配還可以加上截斷(只保留兩個上下限之間的值)與平移。

常見分配、描述的對象、在 xellstorm 的參數,以及在 Excel 的隨機抽樣
分配描述對象參數Excel 抽樣
PERT有上下限、最可能值最有把握的專家估算最小, 最可能, 最大BETA.INV(RAND(), α, β, min, max)
三角分配有上下限、但接近上下限的值也有可能的專家估算最小, 最可能, 最大IF 搭配 SQRT,見指南
均勻分配沒有哪個值較可能的範圍最小, 最大min+(max-min)*RAND()
常態分配對稱的變動:量測值、誤差、許多零件的總和平均值, 標準差NORM.INV(RAND(), mean, sd)
對數常態分配上側有長尾的正值:成本、損失、工期s, scale, locLOGNORM.INV(RAND(), LN(median), s)
伽瑪分配正值、右偏;數次等待的總和a, scale, locGAMMA.INV(RAND(), shape, scale)
貝他分配介於 0 與 1 的比例與比率a, b, loc, scaleBETA.INV(RAND(), α, β)
韋伯分配失效前的時間:耗損失效或早期失效形狀, scale, locscale*(-LN(1-RAND()))^(1/shape)
指數分配以穩定速率隨機發生的事件之間的時間scale, loc-mean*LN(1-RAND())
卜瓦松分配以平均速率在一段期間內發生的事件數平均值POISSON.DIST 與 COUNTIF 組成的表,見指南
負二項分配比卜瓦松分配更不平均的計數:需求、成群出現的瑕疵n, pNEGBINOM.DIST 與 COUNTIF 組成的表
白努利分配事件發生(1)或不發生(0)pIF(RAND()<p, 1, 0)
二項分配n 次嘗試中結果為「是」的次數n, pBINOM.INV(n, p, RAND())
整數均勻分配範圍內的整數,機率都相同最小值, 最大值RANDBETWEEN(low, high)
離散機率表少數幾個可能的值及其機率數值與機率的表以累積機率查表
由百分位數定義的三角分配以低與高百分位數(而非上下限)設定的三角分配下限, 最可能, 上限, 下限 %, 上限 %–
t 分配對稱、厚尾:報酬率、含離群值的誤差df, loc, scaleloc+scale*T.INV(RAND(), df)
甘貝爾分配許多值當中的最大值:年度尖峰負載、洪水loc, scaleloc-scale*LN(-LN(RAND()))
GEV(廣義極值分配)許多值當中的最大值,尾端更厚或有上限形狀(c), loc, scaleloc+scale*(1-(-LN(RAND()))^c)/c
Metalog通過多個百分位數的彈性形狀數值與機率的表–
複合分配次數不定、大小各異的事件總額:理賠、損失頻率, 幅度, 自負額, 上限–
拼接分配(主體+尾端)分界點以下一種分配、以上另一種:主體加上厚尾分界點以下, 分界點以上, 分界點, 下方比例–
狄利克雷(總和的分配比例)每次試驗加總都等於總和的比例:市占率、預算分配每個儲存格一個 alpha, 總和每個儲存格 GAMMA.INV(RAND(), alpha, 1),再除以它們的和

xellstorm 共提供 52 種分配。應用程式的選單列出其中 29 種,另有 23 種收在「更多分配」之下,多半見於為 Excel 增益集建立的模型,xellstorm 匯入時會自動轉換(見從增益集移轉模型)。

Excel 檔案:每種分配的 Excel 公式

本頁的 Excel 檔案每種分配一列:參數、由 RAND() 產生的亂數、抽樣值,以及用公式算出的平均值、P10 與 P90。按 F9,所有抽樣值都會重抽。最後幾欄是同樣的分配設成 xellstorm 輸入,所以一次執行就能把 Excel 與 xellstorm 的抽樣並排比對。本站每份指南,都拿檔案裡的公式對照過 10,000 筆這類抽樣。

examples/distributions.xlsx:每種分配一列,附其公式算出的平均值、P10 與 P90
分配範例與參數平均值P10P90
常態分配下一季的需求(件)
平均值 1,000,標準差 200
1,0007441,256
對數常態分配單件理賠的修理費用(美元)
中位數 2,000,ln 的標準差 0.8
2,7547175,576
三角分配單一項目的成本(單位:千美元)
最小 80,最可能 100,最大 140
106.791.0124.5
PERT單一項目的成本(單位:千美元)
最小 80,最可能 100,最大 140
103.389.2118.7
均勻分配單價(美元)
最小 40,最大 60
504258
韋伯分配幫浦壽命(小時)
形狀參數 1.5,尺度參數 20,000
18,0554,46234,874
指數分配故障間隔時間(小時)
平均值 500
500531,151
卜瓦松分配一週的客訴件數
平均值 4
427
負二項分配一週的訂單數,變動較大
成功次數 4,機率 0.5
418
白努利分配風險發生(1)或不發生(0)
機率 0.3
0.301
二項分配一批 50 件中的不良品數
試驗次數 50,機率 0.04
204
貝他分配續約的客戶比例
α 8,β 2
80.0%63.2%93.9%
伽瑪分配連續完成三件維修所需的天數
形狀參數 3,尺度參數 2
6.02.210.6

常見錯誤

各分配的指南

常見問題

沒有資料時,該用哪種分配?

請了解該數量的人給出最低、最可能與最高值,再用 PERT 或三角分配。若他們說的低與高是「十次有一次」的情況,不是上下限,就改成對這些百分位數配適分配。最後,把這些數字代表的意義(平均值、P10 與 P90)拿回去跟給數字的人核對。

估算成本,哪種分配最適合?

每個成本項目依三點估算,用 PERT 或三角分配;沒有明確的最大值時,用對數常態分配。可能發生也可能不發生的風險,用白努利分配乘上影響金額。總額則靠模擬得出,不靠估算:見專案應變準備金範例。

作業工期該用哪種分配?

依各項作業的三點估算用 PERT 或三角分配,或對過往工期配適對數常態分配。兩者的上側都能有長尾。時程要模擬整個作業網路:見時程風險分析。

保險理賠或作業風險損失,該用哪種分配?

把損失頻率(一段期間發生幾次)與損失幅度(每次多大)分開建模,再用複合分配加總:次數用卜瓦松或負二項分配,大小用對數常態、伽瑪或柏拉圖分配。大額損失的尾端比一般損失更厚時,就在門檻值以上接一個廣義柏拉圖分配,與門檻值以下的主體拼接起來。分開建模,各部分都能拿自己的資料檢驗,自負額或上限也能套用到每一筆損失。

加總為 100% 的比例,怎麼模擬?

用狄利克雷分配一起抽樣,不要每個儲存格各用一個分配:各自獨立抽出的比例,很少剛好加總為 100%。在 Excel 中,每個儲存格用 GAMMA.INV(RAND(), alpha, 1) 抽樣,再把每個抽樣值除以它們的和;在 xellstorm 中,則為這個儲存格範圍選狄利克雷(總和的分配比例)。

怎麼知道分配適不適合我的資料?

多配適幾種,再比較。xellstorm 的「由資料」依 AIC 為配適結果排名:AIC 獎勵配得好的分配,參數多餘則扣分,並列出每個分配的適合度檢定。也要拿直方圖對照曲線,特別是影響決策的那一端,並留意樣本很小的情形。

分配的選擇會大幅改變結果嗎?

對兩端的影響大於中間。同樣三個數字或同樣平均值的兩種形狀,平均值常常相近,P90 與超出預算的機率卻不同。這點重要時,把兩者當成情境,用同樣的亂數執行並比較。

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