Моменти випадкової величини

Матеріал із MachineLearning.

Момент випадкової величини- числова характеристика розподілу цієї випадкової величини.

Зміст

Визначення

Якщо дана випадкова величина визначена на деякому ймовірнісному просторі, то:

  • початковиммоментом випадкової величини де називається величина
якщо математичне очікування у правій частині цієї рівності визначено;
  • центральниммоментом випадкової величини називається величина
  • факторіальниммоментом випадкової величини називається величина
якщо математичне очікування у правій частині цієї рівності визначено.

  • Якщо визначено моменти-го порядку, то визначено й усі моменти нижчих порядків
  • З огляду на лінійності математичного очікування центральні моменти може бути виражені через початкові, і навпаки. Наприклад:
і т. д.

Геометричний зміст деяких моментів

  • дорівнює математичному очікуванню випадкової величини і показує відносне розташування розподілу на числовій прямій.
  • дорівнює дисперсії розподілу та показує розкид розподілу навколо середнього значення.
  • , Будучи відповідним чином нормалізовано, є числовою характеристикою симетрії розподілу. Більш точно, вираз
називається коефіцієнтом асиметрії.
  • контролює, наскільки яскраво виражена вершина розподілу на околиці середнього. Величина
називається коефіцієнтом ексцесу розподілу

Обчислення моментів

  • Моменти можуть бути обчислені безпосередньо через визначення шляхом інтегрування відповідних ступенів випадкової величини. Зокрема, для абсолютно безперервного розподілу із щільністюмаємо:

  • Також моменти випадкової величини можуть бути обчислені через її характеристичну функцію:
  • Якщо розподіл такий, що для нього в околицях нуля визначена виробляюча функція моментів то моменти можуть бути обчислені за такою формулою: