Непрерывная случайная величина

Для непрерывной СВ нельзя определить вероятность того, что она примет некоторое конкретное значение (точечную вероятность). Так как в любом интервале содержится бесконечное число значений, то вероятность выпадения одного из них асимптотически равна нулю. Таким образом в результате непрерывную СВ нельзя задать таблично. Однако для описания непрерывной СВ может быть использована функция распределения. При этом она является непрерывной неубывающей функцией, изменяющейся от 0 до 1.

Плотностью вероятности (плотностью распределения вероятностей) непрерывной СВ Х называются производная ее функции распределения: Непрерывная случайная величина - student2.ru (22)

Плотность вероятности f(x), как и функция распределения F(x), является одной из форм закона распределения, но в отличие от функции распределения она существует только для непрерывных случайных величин.

График плотности вероятности называется кривой распределения. Свойства плотности вероятности:

1. Непрерывная случайная величина - student2.ru (23)

2. Непрерывная случайная величина - student2.ru (24)

3. Если Непрерывная случайная величина - student2.ru плотность вероятности непрерывной СВ, то функция распределения Непрерывная случайная величина - student2.ru (25)

4. Непрерывная случайная величина - student2.ru (условие нормировки).

Можно отметить, что для непрерывной СВ справедливы равенства:

Непрерывная случайная величина - student2.ru Вероятность попадания значений СВ в «хвосты» распределения, т.е. в интервалы (-∞; Непрерывная случайная величина - student2.ru ) и ( Непрерывная случайная величина - student2.ru +∞), равна Непрерывная случайная величина - student2.ru (27)

Таким образом, с помощью плотности вероятности Непрерывная случайная величина - student2.ru непрерывной СВ Непрерывная случайная величина - student2.ru можно определить вероятность ее попадания в заданный интервал: Непрерывная случайная величина - student2.ru .

Во многих практических случаях информация о СВ, которую дают закон распределения, функция распределения или плотность вероятностей, является избыточной. Чаще всего используют числа, которые описывают СВ суммарно. Такие числа называют числовыми характеристиками СВ. Условно их подразделяют на:

- характеристики положения (математическое ожидание, мода, медиана, начальные моменты различных порядков);

- характеристики рассеивания (дисперсия, среднее квадратическое отклонение, центральные моменты различных порядков).

Важнейшими из них являются:

- математическое ожидание;

- дисперсия;

- среднее квадратическое отклонение.

Математическое ожидание характеризует среднее ожидаемое значение СВ, т.е. приближенно равно ее среднему значению.

Математическое ожидание определяется следующим образом:

Для дискретной СВ:

Непрерывная случайная величина - student2.ru (28)

где Непрерывная случайная величина - student2.ru число всех возможных значений СВ Непрерывная случайная величина - student2.ru

Для непрерывной СВ:

Непрерывная случайная величина - student2.ru (29)

Таким образом, математическое ожидание рассчитывается в тех случаях, когда желают определить возможное среднее значение исследуемой величины.

Но для детального анализа поведения СВ знания лишь среднего значения явно недостаточно. Существуют отличные друг от друга случайные величины, имеющие одинаковые математические ожидания.

Следовательно, нужна числовая характеристика, которая оценивает разброс возможных значений СВ относительно ее среднего значения (математического ожидания). Такой характеристикой является дисперсия.

Дисперсией Непрерывная случайная величина - student2.ru (иногда она обозначается Непрерывная случайная величина - student2.ru СВ Х называется математическое ожидание квадрата отклонения СВ от ее математического ожидания.

Она рассчитывается по формуле:

Непрерывная случайная величина - student2.ru (30)

При этом для дискретной СВ:

Непрерывная случайная величина - student2.ru (31)

Для непрерывной СВ:

Непрерывная случайная величина - student2.ru(32)

Свойства дисперсии:

1. Непрерывная случайная величина - student2.ru где Непрерывная случайная величина - student2.ru константа; (33)

2. Непрерывная случайная величина - student2.ru (34)

3. Непрерывная случайная величина - student2.ru где Непрерывная случайная величина - student2.ru и Непрерывная случайная величина - student2.ru независимые СВ; (35)

4. Непрерывная случайная величина - student2.ru где Непрерывная случайная величина - student2.ru и Непрерывная случайная величина - student2.ru константа. (36)

Средним квадратическим отклонением Непрерывная случайная величина - student2.ru СВ Х называется квадратичный корень из дисперсии Непрерывная случайная величина - student2.ru

Непрерывная случайная величина - student2.ru (37)

Чтобы оценить разброс значений СВ в процентах относительно ее среднего значения, вводится коэффициент вариации Непрерывная случайная величина - student2.ru рассчитываемый по формуле:

Непрерывная случайная величина - student2.ru (38)

Меры разброса (дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации) кроме оценивания рассеивания значений СВ обычно применяются при изучении риска различных действий со случайным исходом, в частности при анализе риска инвестирования в ту или иную отрасль, при оценивании различных активов в портфеле и портфеля активов в целом в финансовом анализе и т.д.

Наши рекомендации