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

104 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

85003. Пожарная безопасность. Определение пожара и пожарной безопасности 27.76 KB
  Систематизировать знания учащихся о пожаре об основных причинах возникновения пожаров в повседневной жизни. Рассказать о возможных последствиях пожаров и об организации защиты населения от пожаров. Дать определение пожара показать основные причины возникновения пожаров привести примеры последствий пожаров имевших место в нашем городе. Довести до учащихся в доступной для них форме организацию защиты населения страны от пожаров.
85004. Безопасное поведение в бытовых ситуациях 27.25 KB
  Разобрать ситуационные задания по обеспечению личной безопасности в бытовых ситуациях; выработать убеждение в необходимости соблюдать правила эксплуатации бытовых приборов и систем в целях обеспечения личной безопасности и безопасности окружающих. Меры безопасности при пользовании в доме водой. Контрольные вопросы Какие меры безопасности необходимо соблюдать при пользовании электроприборами Какие меры безопасности необходимо соблюдать при пользовании бытовым газом Какие меры безопасности следует соблюдать при пользовании в доме водой...
85005. Наводнения. Виды наводнений и их причины. Защита населения от последствий наводнений 37.2 KB
  Наводнения. Опасность которую представляют наводнения для жизнедеятельности человека. Общие профилактические мероприятия по защите населения от наводнения. Правила поведения во время наводнения.
85006. Лесные и торфяные пожары и их характеристика 33.21 KB
  Лесные и торфяные пожары и их характеристика Цель урока. Познакомить обучаемых с опасным природным явлением биологического происхождения лесными пожарами показать основные причины возникновения лесных пожаров особо подчеркнуть что в 80 случаев лесные пожары возникают по вине человека. Изучаемые вопросы Характеристика лесных пожаров и основных причин их возникновения. Классификация лесных пожаров.
85007. Профилактика лесных и торфяных пожаров, защита населения 33.49 KB
  Профилактика лесных и торфяных пожаров защита населения Цель урока. Сформировать у учащихся убеждение в том что лучшей профилактикой возникновения лесных пожаров является соблюдение каждым человеком правил пожарной безопасности в лесу. Изучаемые вопросы Профилактические мероприятия по предотвращению возникновения лесных пожаров. Основной причиной лесных пожаров является безответственное поведение людей которые не проявляют в лесу должной осторожности при пользовании огнем и нарушают правила пожарной безопасности.
85008. Эпидемия 31.55 KB
  Сформировать у учащихся цельное представление об инфекционных заболеваниях и путях распространения инфекции. Изучаемые вопросы Инфекционные болезни и пути распространения инфекции. Дать определение понятию инфекционные болезни привести классификацию инфекционных заболеваний в зависимости от способа передачи инфекции и по источнику возбудителя инфекции. Рассмотреть причины возникновения инфекционных болезней и пути распространения инфекции.
85009. Эпизоотии и эпифитотии, противоэпизоотические и противоэпифитотические мероприятия 31.43 KB
  Дать краткую информацию об инфекционных заболеваниях растений рассмотреть явления эпифитотии панфитотии. Наиболее опасными болезнями растений являются стеблевая ржавчина пшеницы ржи желтая ржавчина пшеницы фитофтороз картофеля. Для защиты растений от инфекционных болезней важно соблюдение правил агротехники на всех этапах сельскохозяйственных работ связанных с растениеводством. Проводят также следующие мероприятия: выведение устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных растений; уничтожение очагов инфекции; химическую обработку...
85010. Общие понятия о здоровье как основной ценности человека 31.7 KB
  Общие понятия о здоровье как основной ценности человека Цель урока. Сформировать у учащихся цельное представление о здоровье человека как об индивидуальной и общественной ценности обратив их внимание на основные показатели которые характеризуют уровень здоровья. Привести их к пониманию что здоровье человека неотделимо от его жизнедеятельности. Изучаемые вопросы Здоровье человека и основные показатели характеризующие его уровень.
85011. Индивидуальное здоровье человека, его физическая, духовная и социальная сущность 32.16 KB
  Индивидуальное здоровье человека его физическая духовная и социальная сущность Цель урока. Сформировать у них цельное представление об основных элементах образа жизни человека оказывающих влияние на формирование его духовного физического и социального благополучия а также убеждение в том что каждый человек несет ответственность за свое здоровье и благополучие. Изучаемые вопросы Основные составляющие индивидуального здоровья человека. Некоторые элементы образа жизни человека обеспечивающие его духовное физическое и социальное...