1310

Числовые характеристики случайных величин

Доклад

Математика и математический анализ

Математическое ожидание. Формула для вычисления математического ожидания случайной величины по плотности распределения. Дисперсией случайной величины. Среднеквадратическое отклонение случайной величины.

Русский

2013-01-06

73 KB

103 чел.

Числовые характеристики случайных величин.

1.Математическое ожидание.

Случайной величиной ξ называется действительная функция ξ = ξ (ω) , ω принадлежит σ , такую что при любом x { ω: ξ(ω) < x} принадлежит U

Дискретной случайной величиной (Д.С.В.) называют случайную величину, множество возможных значений которой - конечное или счетное множество.

(определение с пар) – ДСВ – если множества значений случайно величины не более чем счетно.

Математическим ожиданием случайной величины с заданной на вероятностном пространстве (σ,U,P), называется число Мξ= ∫ ξ(ω)P(dω)

 

Математическим ожиданием Д.С.В. называется число M[X ], определяемое равенством

если ряд абсолютно сходится.

Если ряд абсолютно не сходится, то говорят что мат. ожидание случайной величины ξ не существует.

Опр: начальный момент k-го порядка.

Математическим ожиданием Н.С.В. называется число M[X ], определяемое равенством

Мξ=∫ ... ∫ ξ(u1, … , un) π(u1, … , un)du1…dun , если интеграл абсолютно сходится.

(Если не сходится то - не существует.)

Формула для вычисления мат. ожидания случайной величины по плотности распределения

 

Пример: Математическое ожидание суммы для дискретных случайных величин.

 M(ξ+η)=∑(xk+yl)pkl=∑(xk+yl)P(ξ=xk,η= yl)= ∑xk P(ξ= xk,η= yl)+ ∑ yl P(ξ= xk,η= yl)=

 k,l k,l  k,l  k,l 

=xk P(ξ= xk,η= yl)+ ∑ yl P(ξ= xk,η= yl)=∑xk P(ξ= xk)+ ∑ yl P(η= yl)=Mξ+Mη

 k l  l k  k l

Свойства математического ожидания:

  1.  Если С-постоянная, то МС=С
  2.  Если С-постоянная, то М(Сξ)= С Мξ
  3.  Для любых величин ξ, | Мξ |<=М|ξ|
  4.  Для любых величин ξ1 и ξ2, М(ξ1 + ξ2)= Мξ1 + Мξ2
  5.  Если случайные величины ξ1 и ξ2 независимы, то Мξ1ξ2= Мξ1*Мξ2

2.Дисперсия.

Дисперсией случайной величины X , D[X ], называется число D[X ] M( X M[X ])2.

По определению дисперсия – это второй центральный момент.

На практике для вычисления дисперсии удобно пользоваться формулой

D[X ] M[Χ2 ] (M[X ])2

Среднеквадратическое отклонение случайной величины σ= √D(x)

Формула для дисперсии суммы двух произвольных случайных величин:

D(ξ1 + ξ2)= Dξ1 + Dξ2+2 cov(ξ1 , ξ2)

Она выводится из формул:

D(ξ1 + ξ2)= М[(ξ1 + ξ2)- М(ξ1 + ξ2)]2= М[(ξ1 -M ξ1)+ (ξ2 -M ξ2)]2= М[(ξ1 -M ξ1)2+ (ξ2 -M ξ2)2+2 (ξ1 -M ξ1) (ξ2 -M ξ2)]

И cov(ξ1 , ξ2)=M[(ξ1-M ξ1)( ξ2-M ξ2)

Дискретные распределения

Непрерывные распределения

  1.  Вырожденное распределение:

P(ξ=a)=1

a-постоянная

  1.  Равномерное распределение на [a,b], a<b

  1.  Биномиальное распределение:

0<x<1

P(ξ=k)=Cnk pk(1-p)n-k

K=0,1,…,n

  1.  Распределение Пуассона.

k=0,1,….

  1.  Геометрическое распределение(0<p<1):

n=0,1, …

Свойства дисперсии:

  1.  Для любой случайной величины ξ имеем Dξ>=0
  2.  Если c-постоянная, то Dc=0
  3.  Если c-постоянная, то D(cξ)=c2Dξ
  4.  Для любых величин ξ1 и ξ2, D(ξ1 + ξ2)= Dξ1 + Dξ2

3. Ковариация.

Ковариацией случайных величин ξ1 и ξ2 называется число cov(ξ1 , ξ2)=M[(ξ1-M ξ1)( ξ2-M ξ2)

Используя свойства мат. ожидания, легко получить следующую формулу cov(ξ1 , ξ2)=Mξ1ξ2 - М ξ1*M ξ2

Очевидно, что cov(ξ, ξ)=D ξ

5. Коэффициент корреляции.

коэффициент корреляции .

Свойства коэффициента корреляции:

  1.  его модуль не превосходит единицы, т.е. ;
  2.  если  и  независимы, то k( , )=0 (обратное неверно!);
  3.  если , то случайные величины  и  связаны функциональной зависимостью вида  = a +b, где a и b – постоянные.

Моментом k-порядка случайной величины ξ называется число Мξk .

М(ξξ)k центральным моментом порядка k.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19077. Принципы резонансного туннелирования. Резонансно-туннельный диод (РТД) на двух-барьерных и трех-барьерных структурах. Вольт-амперные характеристики РТД. Генерация излучения на РТД 745 KB
  Лекция 6 Принципы резонансного туннелирования. Резонанснотуннельный диод РТД на двухбарьерных и трехбарьерных структурах. Вольтамперные характеристики РТД. Генерация излучения на РТД. Введение В последнее время бурно развивается новая область науки физик
19078. Вольтфарадные характеристики структур с квантовыми ямами 662 KB
  Лекция 7. Вольтфарадные характеристики структур с квантовыми ямами Для контроля параметров квантоворазмерных структур состава структуры положения квантовых ям в структуре глубины квантовой ямы концентрации носителей заряда в яме и т.д. широко используются такие
19079. Двумерный электронный газ. Квантовый эффект Холла. Осцилляция Шубникова де Гааза 147 KB
  Лекция 8. Двумерный электронный газ. Квантовый эффект Холла. Осцилляция Шубникова де Гааза. Квантовый эффект Холла В отличие от классического квантовый эффект Холла наблюдается в проводниках толщина которых чрезвычайно мала и сравнима с межатомным расстоянием.
19080. Оптические методы исследования наноструктур. Основы фотолюминесценции Фотолюминесценция квантово-размерных структур 141.5 KB
  Лекция 9 Оптические методы исследования наноструктур. Основы фотолюминесценции Фотолюминесценция квантоворазмерных структур 1. Понятия. При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом возникает излучение отличающееся по направлению распростране
19081. Проектирование БД «Школа». Создание таблиц. Проектирование модели реальной БД на примере создания БД «Школа» 94.55 MB
  Мы будем создавать работающую БД со всеми основными объектами: таблицами, формами, запросами и отчетами, используя всем нам хорошо знакомую предметную область – школу. Школа – это сложная структура со множеством объектов. Перечислим эти объекты: ученики, учителя, классы, администрация, изучаемые предметы, оценки по этим предметам, библиотека, столовая, кружки, родительский комитет, зарплата учителей, школьная мебель и оборудование, ремонт помещений
19082. Теория автоэлектронной эмиссии 221 KB
  ЛЕКЦИЯ 1011 Теория автоэлектронной эмиссии. АВТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Под электронной эмиссией понимается испускание электронов как правило в вакуум из твердого тела или какойлибо другой среды. Тело из которого испускаются электроны называется катод. Электроны
19083. Принципы сканирующей зондовой микроскопии. Сканирующий туннельный микроскоп. Атомно-силовой микроскоп 440 KB
  ТЕМА 1213 Принципы сканирующей зондовой микроскопии. Сканирующий туннельный микроскоп Атомносиловой микроскоп Сравнительная характеристика различных методов микроскопического исследования поверхности твердых тел Мет...
19084. Электронная микроскопия 465 KB
  Лекция 14. Электронная микроскопия ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП прибор который позволяет получать сильно увеличенное изображение объектов используя для их освещения электроны. Электронный микроскоп ЭМ дает возможность видеть детали слишком мелкие чтобы их мог разреш...
19085. Нанотрубки и родственные структуры 309.5 KB
  Лекция 15. Нанотрубки и родственные структуры. Историческая справка Первооткрыватели Углеродные наноструктуры: фуллерены нанотрубки графен 1985 г. Открытие фуллеренов С60 Авторы: H.W.Kroto J.R.Heath S.C.O'Brien R.F.Curl R.E.Smalley Организации: Rice Quantum Inst. and Departments of Chemistry and Electrical...