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Fréchet distribution

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4196: 1268: 977: 3213: 5937: 42: 30: 1579: 3261: 5947: 1263:{\displaystyle {\begin{cases}\ {\frac {\Gamma \left(1-{\frac {3}{\alpha }}\right)-3\Gamma \left(1-{\frac {2}{\alpha }}\right)\Gamma \left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)+2\Gamma ^{3}\left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)}{\sqrt {\left(\Gamma \left(1-{\frac {2}{\alpha }}\right)-\Gamma ^{2}\left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)\right)^{3}}}}&{\text{for }}\alpha >3\\\ \infty &{\text{otherwise}}\end{cases}}} 1281: 964: 1574:{\displaystyle {\begin{cases}\ -6+{\frac {\Gamma \left(1-{\frac {4}{\alpha }}\right)-4\Gamma \left(1-{\frac {3}{\alpha }}\right)\Gamma \left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)+3\Gamma ^{2}\left(1-{\frac {2}{\alpha }}\right)}{\left^{2}}}&{\text{for }}\alpha >4\\\ \infty &{\text{otherwise}}\end{cases}}} 803: 646: 2557: 393: 2149: 3120: 1966: 1653: 959:{\displaystyle {\begin{cases}\ s^{2}\left(\Gamma \left(1-{\frac {2}{\alpha }}\right)-\left(\Gamma \left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)\right)^{2}\right)&{\text{for }}\alpha >2\\\ \infty &{\text{otherwise}}\end{cases}}} 3675: 2714: 545: 3996: 2870: 4149: 3202: 790: 2276: 1837: 3016: 3802: 2805: 3863: 532: 4067: 3729: 3458: 3927: 2939: 2410: 715: 462: 2447: 3276:
One test to assess whether a multivariate distribution is asymptotically dependent or independent consists of transforming the data into standard Fréchet margins using the transformation
4268:
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283: 3347: 205: 2020: 89: 2310: 133: 3571: 2188: 2438: 2347: 2214: 1733: 3026: 2009: 1673: 3484: 270: 4524:
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2590: 1870: 235: 163: 5981: 3504: 2610: 1707: 1592: 4595: 641:{\displaystyle {\begin{cases}\ m+s\Gamma \left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)&{\text{for }}\alpha >1\\\ \infty &{\text{otherwise}}\end{cases}}} 3580: 2618: 4467:
Lee, Se Yoon; Mallick, Bani (2021). "Bayesian Hierarchical Modeling: Application Towards Production Results in the Eagle Ford Shale of South Texas".
3932: 3514: 3225:, the Fréchet distribution is applied to extreme events such as annually maximum one-day rainfalls and river discharges. The blue picture, made with 2817: 4076: 3126: 728: 3273:, a declining pattern the time series data of oil or gas production rate over time for a well can be described by the Fréchet distribution. 1739: 4724: 2222: 4374:
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1767: 5950: 5207: 2944: 5115: 3734: 3257:
as this avoids imposing the assumption that the distribution does not have a lower bound (as required by the Frechet distribution).
5902: 2730: 3809: 475: 5768: 4980: 4739: 4588: 4184: 4014: 5663: 5427: 3254: 1758: 3682: 5101: 4451: 4277: 3352: 5422: 5366: 5264: 5026: 4664: 4553: 5708: 5442: 5295: 4970: 4714: 3868: 2877: 5172: 2356: 659: 406: 5940: 5612: 5588: 5167: 4581: 4319:
de Gusmão, Felipe R.S.; Ortega, Edwin M.M.; Cordeiro, Gauss M. (2011). "The generalized inverse Weibull distribution".
2552:{\displaystyle {\text{Var}}(X)=\Gamma (1-{\tfrac {2}{\alpha }})-{\big (}\Gamma (1-{\tfrac {1}{\alpha }}){\big )}^{2}.} 5971: 5809: 5686: 5647: 5619: 5593: 5511: 5437: 4860: 4608: 4506: 4239: 4217: 3574: 4210: 388:{\displaystyle {\frac {\alpha }{s}}\;\left({\frac {x-m}{s}}\right)^{-1-\alpha }\;e^{-({\frac {x-m}{s}})^{-\alpha }}} 5797: 5763: 5629: 5624: 5469: 5277: 4975: 4729: 4001: 3509:
In Economics it is used to model the idiosyncratic component of preferences of individuals for different products (
399: 5547: 5460: 5432: 5341: 5290: 5162: 4945: 4910: 1976: 3279: 5561: 5478: 5315: 5239: 5062: 4940: 4915: 4779: 4774: 4769: 2144:{\displaystyle \mu _{k}=\int _{0}^{\infty }x^{k}f(x)dx=\int _{0}^{\infty }t^{-{\frac {k}{\alpha }}}e^{-t}\,dt,} 4294: 5877: 5743: 5451: 5300: 5232: 5217: 5110: 5084: 5016: 4855: 4749: 4744: 4686: 4671: 3264:
Fitted decline curve analysis. Duong model can be thought of as a generalization of the Frechet distribution.
3246: 3229:, illustrates an example of fitting the Fréchet distribution to ranked annually maximum one-day rainfalls in 1676: 169: 56: 5713: 5703: 5394: 5320: 5021: 4880: 2284: 276: 5773: 5976: 5758: 5753: 5698: 5634: 5578: 5399: 5386: 5177: 5122: 5074: 4865: 4794: 4659: 5892: 5668: 5487: 5269: 5222: 5091: 5067: 5047: 4890: 4764: 4644: 4179: 1684: 100: 41: 29: 5897: 5681: 5642: 5516: 5353: 5197: 5142: 5040: 5004: 4875: 4840: 4560:
software & docs). Centre for Mathematical Science. Lund University / Lund Institute of Technology
3534: 2157: 1290: 986: 812: 554: 5583: 5371: 5137: 5096: 5011: 4965: 4905: 4870: 4759: 4654: 4604: 4204: 2417: 2326: 2193: 1712: 5882: 5824: 5495: 5282: 5192: 5147: 5132: 4950: 4900: 4895: 4696: 4676: 3510: 3115:{\displaystyle F(mean)=\exp \left(-\Gamma ^{-\alpha }\left(1-{\frac {1}{\alpha }}\right)\right)} 5748: 5736: 5725: 5607: 5503: 5310: 4754: 4734: 4639: 4356: 4221: 3270: 1961:{\displaystyle \Pr(X\leq x)=e^{-\left({\frac {x-m}{s}}\right)^{-\alpha }}{\text{ if }}x>m.} 5872: 5829: 5673: 5348: 5202: 5182: 5079: 4649: 3238: 1994: 1658: 242: 49: 4441: 3463: 249: 5922: 5917: 5912: 5907: 5844: 5814: 5693: 5336: 5227: 4830: 4789: 4784: 4681: 4383: 4070: 2568: 1754: 213: 141: 5127: 1648:{\displaystyle 1+{\frac {\gamma }{\alpha }}+\gamma +\ln \left({\frac {s}{\alpha }}\right)} 8: 5856: 5381: 5361: 5331: 5305: 5259: 5187: 4999: 4935: 4167: 4161: 4005: 2012: 1585: 4387: 5887: 5376: 5157: 5152: 5057: 4994: 4989: 4845: 4835: 4719: 4399: 3489: 2595: 1980: 1851: 1692: 207: 1972: 5785: 5212: 4955: 4885: 4850: 4799: 4541: 4502: 4447: 4422: 4403: 4336: 4273: 3242: 2811: 721: 468: 4960: 4634: 4573: 4533: 4476: 4391: 4328: 3670:{\displaystyle m+s(-\log(X))^{-1/\alpha }\sim {\textrm {Frechet}}(\alpha ,s,m)\,} 3518: 3234: 1858: 1847: 1274: 135: 91: 3253:
However, in most hydrological applications, the distribution fitting is via the
2709:{\displaystyle q_{y}=F^{-1}(y)=\left(-\log _{e}y\right)^{-{\frac {1}{\alpha }}}} 5033: 4480: 3991:{\displaystyle Y\sim {\textrm {Frechet}}(\alpha ,n^{\tfrac {1}{\alpha }}s,m)\,} 3486:
correspond to the extreme data for which at least one component is large while
2865:{\displaystyle \left({\frac {\alpha }{\alpha +1}}\right)^{\frac {1}{\alpha }}.} 2350: 2313: 538: 4537: 4395: 4332: 5965: 5656: 5404: 4691: 4545: 4340: 4144:{\displaystyle X^{-1}\sim {\textrm {Weibull}}(k=\alpha ,\lambda =s^{-1})\,} 4426: 3197:{\displaystyle F(mode)=\exp \left(-{\frac {\alpha +1}{\alpha }}\right).} 785:{\displaystyle m+s\left({\frac {\alpha }{1+\alpha }}\right)^{1/\alpha }} 4166:
The negative of a random variable having a Frechet distribution is a
3506:
approximately 1 or 0 corresponds to only one component being extreme.
3241:. The cumulative frequencies of the rainfall data are represented by 3222: 4354:
Fréchet, M. (1927). "Sur la loi de probabilité de l'écart maximum".
3260: 3216:
Fitted cumulative Fréchet distribution to extreme one-day rainfalls
2563: 2441: 2271:{\displaystyle \mu _{k}=\Gamma \left(1-{\frac {k}{\alpha }}\right)} 970: 796: 3212: 1832:{\displaystyle \Pr(X\leq x)=e^{-x^{-\alpha }}{\text{ if }}x>0.} 3226: 3011:{\displaystyle q_{3}=m+{\frac {s}{\sqrt{\log({\frac {4}{3}})}}}.} 4557: 4267: 3797:{\displaystyle kX+b\sim {\textrm {Frechet}}(\alpha ,ks,km+b)\,} 2721: 652: 4272:. Nova Science Publishers. Chapter 14, pp. 269–276. 2874:
Especially for the 3-parameter Fréchet, the first quartile is
2800:{\displaystyle q_{1/2}=(\log _{e}2)^{-{\frac {1}{\alpha }}}.} 4554:"wfrechstat: Mean and variance for the Frechet distribution" 4523: 3858:{\displaystyle X_{i}\sim {\textrm {Frechet}}(\alpha ,s,m)\,} 3349:
and then mapping from Cartesian to pseudo-polar coordinates
1975:
who wrote a related paper in 1927, further work was done by
1864: > 0 with the cumulative distribution function 527:{\displaystyle \left(-\ln(p)\right)^{-{\frac {1}{\alpha }}}} 3230: 1567: 1256: 952: 634: 4270:
Sea Level Rise, Coastal Engineering, Shorelines, and Tides
4062:{\displaystyle X\sim {\textrm {Frechet}}(\alpha ,s,m=0)\,} 2612:
can be expressed through the inverse of the distribution,
4443:
An Introduction to Statistical Modeling of Extreme Values
3724:{\displaystyle X\sim {\textrm {Frechet}}(\alpha ,s,m)\,} 4318: 3453:{\displaystyle (R,W)=(Z_{1}+Z_{2},Z_{1}/(Z_{1}+Z_{2}))} 4295:"Theoretical analysis of inverse Weibull distribution" 4293:
Khan, M.S.; Pasha, G.R.; Pasha, A.H. (February 2008).
3963: 2518: 2481: 2388: 4556:. Wave Analysis for Fatigue and Oceanography (WAFO) ( 4079: 4017: 3935: 3871: 3812: 3737: 3685: 3583: 3537: 3492: 3466: 3355: 3282: 3129: 3029: 2947: 2880: 2820: 2733: 2621: 2598: 2571: 2450: 2420: 2359: 2329: 2287: 2225: 2196: 2160: 2023: 1997: 1873: 1770: 1715: 1695: 1661: 1595: 1284: 980: 806: 731: 662: 548: 478: 409: 286: 252: 216: 172: 144: 103: 59: 4603: 4499:
Extreme Value Distributions: Theory and applications
3922:{\displaystyle Y=\max\{\,X_{1},\ldots ,X_{n}\,\}\,} 2934:{\displaystyle q_{1}=m+{\frac {s}{\sqrt{\log(4)}}}} 4376:Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 4143: 4061: 3990: 3921: 3857: 3796: 3723: 3669: 3565: 3498: 3478: 3452: 3341: 3196: 3114: 3010: 2933: 2864: 2799: 2708: 2604: 2584: 2551: 2432: 2405:{\displaystyle E=\Gamma (1-{\tfrac {1}{\alpha }})} 2404: 2341: 2304: 2270: 2208: 2182: 2143: 2003: 1960: 1831: 1727: 1701: 1667: 1647: 1573: 1262: 958: 784: 710:{\displaystyle m+{\frac {s}{\sqrt{\log _{e}(2)}}}} 709: 640: 526: 457:{\displaystyle e^{-({\frac {x-m}{s}})^{-\alpha }}} 456: 387: 264: 229: 199: 157: 127: 83: 5963: 3878: 1874: 1771: 5982:Location-scale family probability distributions 4004:of the Frechet distribution solves the maximum 1761:. It has the cumulative distribution function 4292: 3020:Also the quantiles for the mean and mode are: 4589: 4496: 4373: 2535: 2500: 3915: 3881: 1991:The single parameter Fréchet with parameter 4596: 4582: 4466: 3342:{\displaystyle Z_{i}=-1/\log F_{i}(X_{i})} 340: 297: 4240:Learn how and when to remove this message 4140: 4058: 3987: 3918: 3914: 3884: 3854: 3793: 3720: 3666: 3562: 2131: 226: 154: 4203:This article includes a list of general 3525: 3259: 3211: 4421:. New York: Columbia University Press. 4353: 200:{\displaystyle m\in (-\infty ,\infty )} 5964: 4416: 3255:generalized extreme value distribution 1850:. It can be generalised to include a 1759:generalized extreme value distribution 84:{\displaystyle \alpha \in (0,\infty )} 4577: 4439: 4433: 4312: 2305:{\displaystyle \Gamma \left(z\right)} 5946: 4263: 4261: 4189: 4526:Management of Environmental Quality 4286: 16:Continuous probability distribution 13: 4490: 4209:it lacks sufficient corresponding 3069: 2505: 2468: 2375: 2288: 2239: 2093: 2047: 1986: 1554: 1483: 1450: 1408: 1372: 1343: 1308: 1243: 1171: 1138: 1095: 1059: 1030: 995: 939: 871: 833: 621: 569: 191: 185: 119: 96:(Optionally, two more parameters) 75: 14: 5993: 4516: 4302:WSEAS Transactions on Mathematics 4258: 3575:Uniform distribution (continuous) 5945: 5936: 5935: 4497:Kotz, S.; Nadarajah, S. (2000). 4194: 4002:cumulative distribution function 128:{\displaystyle s\in (0,\infty )} 40: 38:Cumulative distribution function 28: 4327:(3). Springer-Verlag: 591–619. 4185:Fisher–Tippett–Gnedenko theorem 3207: 4460: 4410: 4367: 4347: 4160:The Frechet distribution is a 4137: 4103: 4055: 4031: 3984: 3949: 3851: 3833: 3790: 3760: 3717: 3699: 3663: 3645: 3615: 3611: 3605: 3593: 3566:{\displaystyle X\sim U(0,1)\,} 3559: 3547: 3447: 3444: 3418: 3374: 3368: 3356: 3336: 3323: 3148: 3133: 3048: 3033: 2993: 2980: 2919: 2913: 2775: 2755: 2654: 2648: 2529: 2508: 2492: 2471: 2462: 2456: 2399: 2378: 2369: 2363: 2183:{\displaystyle t=x^{-\alpha }} 2071: 2065: 1889: 1877: 1786: 1774: 695: 689: 500: 494: 440: 418: 371: 349: 194: 179: 122: 110: 78: 66: 1: 4568:– via www.maths.lth.se. 4252: 4154: 3247:cumulative frequency analysis 2433:{\displaystyle \alpha >2} 2342:{\displaystyle \alpha >1} 2209:{\displaystyle k<\alpha } 1728:{\displaystyle \alpha >k} 26:Probability density function 7: 4173: 1757:, is a special case of the 10: 5998: 5769:Wrapped asymmetric Laplace 4740:Extended negative binomial 4481:10.1007/s13571-020-00245-8 4180:Type-2 Gumbel distribution 5931: 5865: 5823: 5724: 5560: 5538: 5529: 5428:Generalized extreme value 5413: 5248: 5208:Relativistic Breit–Wigner 4924: 4821: 4812: 4705: 4625: 4616: 4605:Probability distributions 4538:10.1108/14777830510574317 4396:10.1017/S0305004100015681 4333:10.1007/s00362-009-0271-3 1743: 1738: 1688: 1683: 1677:Euler–Mascheroni constant 1589: 1584: 1278: 1273: 974: 969: 800: 795: 725: 720: 656: 651: 542: 537: 472: 467: 403: 398: 280: 275: 246: 241: 53: 48: 36: 24: 5972:Continuous distributions 1753:, also known as inverse 5423:Generalized chi-squared 5367:Normal-inverse Gaussian 4224:more precise citations. 4168:min stable distribution 4162:max stable distribution 4069:then its reciprocal is 3511:Industrial Organization 2941:and the third quartile 2814:of the distribution is 2004:{\displaystyle \alpha } 1846: > 0 is a 1668:{\displaystyle \gamma } 5735:Univariate (circular) 5296:Generalized hyperbolic 4725:Conway–Maxwell–Poisson 4715:Beta negative binomial 4440:Coles, Stuart (2001). 4419:Statistics of Extremes 4417:Gumbel, E. J. (1958). 4357:Ann. Soc. Polon. Math. 4145: 4063: 3992: 3923: 3859: 3798: 3725: 3671: 3567: 3500: 3480: 3479:{\displaystyle R\gg 1} 3454: 3343: 3271:decline curve analysis 3265: 3217: 3198: 3116: 3012: 2935: 2866: 2801: 2710: 2606: 2586: 2553: 2434: 2406: 2343: 2306: 2272: 2210: 2184: 2145: 2005: 1962: 1833: 1729: 1703: 1669: 1649: 1575: 1264: 960: 786: 711: 642: 528: 458: 389: 266: 265:{\displaystyle x>m} 231: 201: 159: 129: 85: 5780:Bivariate (spherical) 5278:Kaniadakis κ-Gaussian 4146: 4064: 3993: 3924: 3860: 3799: 3726: 3672: 3568: 3526:Related distributions 3501: 3481: 3455: 3344: 3263: 3239:binomial distribution 3233:showing also the 90% 3215: 3199: 3117: 3013: 2936: 2867: 2802: 2711: 2607: 2587: 2585:{\displaystyle q_{y}} 2554: 2435: 2407: 2344: 2307: 2273: 2211: 2185: 2146: 2006: 1963: 1834: 1730: 1704: 1670: 1650: 1576: 1265: 961: 787: 712: 643: 529: 459: 390: 267: 232: 230:{\displaystyle m=0\,} 210:of minimum (default: 202: 160: 158:{\displaystyle s=1\,} 130: 86: 5845:Dirac delta function 5792:Bivariate (toroidal) 5749:Univariate von Mises 5620:Multivariate Laplace 5512:Shifted log-logistic 4861:Continuous Bernoulli 4501:. 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Springer-Verlag. 4388:1928PCPS...24..180F 4071:Weibull-distributed 4006:stability postulate 2190:) defined only for 2097: 2051: 2013:standardized moment 21: 5977:Extreme value data 5548:Rectified Gaussian 5433:Generalized Pareto 5291:Generalized normal 5163:Matrix-exponential 4321:Statistical Papers 4141: 4059: 3988: 3972: 3919: 3855: 3794: 3721: 3667: 3563: 3496: 3476: 3450: 3339: 3266: 3243:plotting positions 3218: 3194: 3112: 3008: 2931: 2862: 2797: 2720:In particular the 2706: 2602: 2582: 2549: 2527: 2490: 2430: 2402: 2397: 2339: 2302: 2268: 2206: 2180: 2141: 2083: 2037: 2001: 1977:Fisher and Tippett 1958: 1852:location parameter 1829: 1725: 1699: 1665: 1645: 1571: 1566: 1260: 1255: 956: 951: 782: 707: 638: 633: 524: 454: 385: 262: 227: 197: 155: 125: 81: 19: 5959: 5958: 5556: 5555: 5525: 5524: 5416:whose type varies 5362:Normal (Gaussian) 5316:Hyperbolic secant 5265:Exponential power 5168:Maxwell–Boltzmann 4916:Wigner semicircle 4808: 4807: 4780:Parabolic fractal 4770:Negative 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Index

PDF of the Fréchet distribution
CDF of the Fréchet distribution
Parameters
shape
scale
location
Support
PDF
CDF
Quantile
Mean
Median
Mode
Variance
Skewness
Excess kurtosis
Entropy
Euler–Mascheroni constant
MGF
CF
Weibull distribution
generalized extreme value distribution
shape parameter
location parameter
scale parameter
Maurice Fréchet
Fisher and Tippett
Gumbel
standardized moment
Gamma function

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