Теория вероятностей и математическая статистика
Кроме моментов случайной величины X целесообразно рассматривать моменты отклонения X — М(Х).
Центральным* моментом порядка k случайной величины X называют математическое ожидание величины (Х - M(Х))k :
k = M[(Х - M(Х))k ] .
В частности,
1 = M[Х - M(Х)], (**)
2 = M[(Х - M(Х))2 ] (***)
*Центральный (отсчет идет от M(Х), являющегося центром, около которого рассеяны возможные значения случайной величины).
6
Теория вероятностей и математическая статистика
Легко получить соотношения, связывающие начальные и центральные моменты. Например,
сравнивая (*) и (***), получим
2 = 2 - 12 .
Нетрудно, исходя из определения центрального момента и пользуясь свойствами математического ожидания, получить формулы:
|
|
|
= |
- 3 + 2 3 |
, |
|
||||||
|
|
|
3 |
3 |
|
|
2 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
4 |
= |
- 4 |
1 |
+ 6 |
2 + 3 4 . |
||||||
|
4 |
3 |
|
|
2 |
1 |
|
1 |
||||
Моменты более высоких порядков применяются редко.
7
Теория вероятностей и математическая статистика
Замечание. Моменты, рассмотренные выше,
называют теоретическими.
В отличие от теоретических моментов,
моменты, которые вычисляются по данным наблюдений, называют эмпирическими.
8
Теория вероятностей и математическая статистика
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ
ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСКРЕТНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН
9
Теория вероятностей и математическая статистика
Задача 1. Найти математическое ожидание дискретной
случайной |
величины |
Х, |
заданной |
законом |
|||||
распределения: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Х |
|
-4 |
|
|
6 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
0,2 |
|
|
0,3 |
р3 |
|
|
Решение. Используем определение математического ожидания. Математическое ожидание М(Х) равно
сумме произведений всех возможных значений Х на их вероятности.
Шаг 1. Найдем вероятность р3 возможного значения 10.
р3 = 1 – (0,2+0,3) = 0,5.
Шаг 2. Вычислим М(Х), используя определение.
М(Х) = -4 0,2 + 6 0,3 + 10 0,5 = 6
10