大數據中的統計學基礎——Day5

本章內容:

  1. 導數與微積分公式
  2. 二維隨機變量、聯合分布
  3. 多維隨機變量、邊緣分布
  4. 條件分布
  5. 隨機變量之間的獨立性

一、導數與微積分公式

分部積分法:

二、二維隨機變量、聯合分布

一般,設E是一個隨機試驗,它的樣本空間是S={e},設X=X{e}和Y={e}是定義在S上的隨機變量,由X與Y構成的向量(X,Y)叫做二維隨機向量或是二維隨機變量(Twodimensional random vector)

聯合分布函數:
1、定義

設(X,Y)是二維隨機變量,對于任意實數x,y,二元函數: F(x,y)=P{(X≤x)∪(Y≤y)}=P{X≤x,Y≤y} ,稱為二維隨機變量(X,Y)的聯合分布函數(Joint probability distribution)

2、性質
示例:

設隨機變量(X, Y)等可能地取值:(0, 0), (0, 2), (2, 0), (2, 2), 求X, Y的聯合分布函數

離散型二維隨機變量:

如果二維隨機變量(X,Y)全部可能取到的值是有限對或是可列無限對,則稱(X,Y) 為離散型的二維隨機變量。

連續型二維隨機變量:

如果對于二維隨機變量(X,Y)的分布函數F(x,y),存在非負可積函數f(x,y)使得對 于任意x,y有

稱(X,Y)為連續型的二維隨機變量。函數f(x,y)稱為二維隨機變量(X,Y)的聯合概率密度(Joint probability density )

聯合分布律:

對于離散型的二維隨機變量(X,Y)的所有可能取值為(xi,yi),I,j=1,2,……,稱 P{X=xi,Y=yi}=pij,i,j=1,2,…… 為隨機變量X和Y的聯合分布律( Joint distribution law )

性質:
聯合概率密度的性質:
示例:

三、多維隨機變量、邊緣分布

多維隨機變量:

設E是一個隨機試驗,它的樣本空間是S={e},設X1=X1{e},X2={e},……,Xn=Xn{e} 是定義在S上的隨機變量,由Xi構成的向量(X1,X2,……,Xn)叫做多維隨機向量或是多維隨機變量( Multidimensional random vector )

對于任意x1,x2,……,xn,函數F(x1,x2,……,xn)= P{X1≤x1, X2≤x2,……Xn≤xn}稱為n維隨機變量的分布函數

邊緣分布:

在多維隨機變量中,將X,Y各自的分布稱為邊緣分布函數( Marginal distribution ),分別記為

邊緣分布律:
邊緣概率密度:

對于連續型隨機變量(X,Y),它的聯合概率密度為f(x,y),則關于X和關于Y的邊緣概率密度( Marginal probability density )如下:

邊緣分布函數與邊緣概率密度的關系:
示例:

四、條件分布

對于離散型二維隨機變量:
對于連續型二維隨機變量:

引入條件概率密度的概念,對于連續型隨機變量(X,Y),其聯合概率密度為f(x,y),(X,Y)關于Y的邊緣概率密度為 ????(??)。若對固定的y, ?????? > 0,則稱??(??,??) /????(??) 為在Y=y條件下X的條件概率密度

示例:
各種分布之間的關系:

五、隨機變量的獨立性

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