CV 値(変動係数)

CV 変動係数とは

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CV 値とは

定義

CV(変動係数)は以下の式で定義されます:

CV = σ / μ
  • σ:標準偏差
  • μ:平均値

意味

  • 標準偏差を平均で正規化した相対的指標
  • 単位レス(スケールフリー)
  • CV ≈ 0:安定、CV > 1:不安定・非定常

地震系列での役割

系列 CV の傾向 解釈例
Δt ≈ 1 Poisson 過程(ランダム)
> 1 クラスター化・非定常
< 1 周期性・定常傾向
ΔE > 1 が多い 放出エネルギー変動が大きい(非対称)
Energy ≫ 1 巨大地震と微小地震の偏在性

統計関数との関係性

1. 確率密度関数(PDF)

  • CV 大:裾が広く、ピークが低い
  • CV 小:シャープなピーク

2. 累積分布関数(CDF)

  • CV > 1:緩やかに上昇
  • CV < 1:急峻に上昇

3. 相補累積分布関数(CCDF)

  • CV > 1:ロングテール(極値多い)
  • CV < 1:急落(周期性・規則性)

4. ハザード関数

  • CV ≈ 1:水平(Poisson 的)
  • CV < 1:右上がり(加速・周期)
  • CV > 1:右下がり(クラスター・非定常)

フィッティング

  • フィッティングとの関係

5. 逆ガウス分布(Δt, ΔE)

CV = √(1 / (λ × μ))
  • μ:平均、λ:スケール係数
  • 拡散・待ち時間モデルとの関連性あり

6. パレート分布(Energy)

  • α ≤ 2:分散が発散 → CV 不定
  • Energy 系列では CV ≫ 1 が常態
  • CV のみでは分類困難

系列別意味まとめ

系列 CV の意味 関連分布 備考
Δt 時間ばらつき 逆ガウス、指数 CV ≈ 1:Poisson、CV > 1:クラスター型
ΔE 放出の非対称変動 逆ガウス、正規? 非対称性大 → CV 高騰
Energy 地震規模の偏り・極値多発 パレート、対数正規 CV ≫ 1 常態、CV では分類困難

CV の活用指針

  • 単一指標で変動性を可視化できる
  • ただし確率分布の全体像は捉えられない
  • PDF / CDF / CCDF / ハザードとの併用が不可欠
  • 系列によって意味が異なる → 比較は同一系列内に限定

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