Sandsynlighedsteori
|
|
|
- Kristian Clemmensen
- 9 år siden
- Visninger:
Transkript
1 Fordelingskatalog til Sandsynlighedsteori Svend Erik Graversen August
2 Dette katalog indeholder de vigtigste egenskaber ved de 6 mest almindelige diskrete fordelinger samt de 11 mest almindelige absolut kontinuerte fordelinger. Endvidere omtales Multinomialfordelingen samt den to-dimensionale normalfordeling. Til slut indføres ganske kort begrebet uniformt fordelt over en given mængde. De en-dimensionale fordelingers egenskaber er listet i henhold til flg.skabelon (A) Parametrenes variationsområde. Sandsynlighedsfunktionen p hhv. tæthedsfunktionen f. Funktionerne angives kun, hvor de er strengt større end 0. Endvidere specificeres eventuelle relationer til andre kendte fordelingstyper. (C) Monotoniforhold for sandsynlighedsfunktionen/tæthedsfunktionen. (D) FordelingsfunktionenF. Angives kun i punkter x hvor 0 < F(x) < 1, og kun i de tilfælde hvor den kan opskrives på en lukket form, der er simplere end den rene definitionsligning. (E) Momentforhold. I denne forbindelse skrives x (k) = x (x 1) (x k + 1) omtalt som x i k nedstigende for x R og k N. (F) Frembringende funktion q på intervallet [0, 1]. Kun for diskrete fordelinger. Karakteristisk funktion ϕ. (H) Laplace transforml med angivelse af definitionsområde D(L). Additionsforhold(foldning).(Dvs.sum af uafhænige variable, se nedenfor.) (J) Konvergenssætninger. (K) Diverse fordelingsresultater og andre relevante oplysninger. Lad mig vedrørende og (H) minde om, at hvis X er en stokastisk variabel, så er den karakteristiske funktion og Laplace transformen for X defineret som ϕ X (t) = E[e itx ] t R og L X (z) = E[e zx ] z D(L X ) := {z C E[e RzX ] < } Laplace transformen er ikke pensum, men er medtaget for fuldstændighedens skyld. I forbindelse med skrives kort F 1 F 2 = F 3 betydende, at hvis X og Y er uafhængige variable, så at X F 1 og Y F 2, så er X + Y F 3. Tilsvarende skrives i (J) F n F, hvis X n X, hvor X n F n og X F. Behandlingen af de to eksempler på flerdimensionale fordelinger foregår efter samme skabelon, men er mindre grundig. Punkt er dog udvidet med angivelse af de marginale fordelinger. 2
3 Binomialfordelingen bi(n, p) (A) n N, 0 p 1. p(k) = bi(k, n, p) = ( n k ) p k (1 p) n k k = 0, 1,..., n. (C) Hvis k := [ (n + 1)p ] er j bi(j, n, p) voksende for 0 j k, aftagende for k j n og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X bi(n, p) er E[X] = np, V ar(x) = np (1 p), E[X (k) ] = n (k) p k k 2. (F) (H) (J.1) (J.2) q(t) = (1 + p (t 1)) n. ϕ(t) = (1 + p (e it 1)) n. L(z) = (1 + p (e z 1)) n z C. bi(n 1, p) bi(n 2, p) = bi(n 1 + n 2, p). bi(n, p n ) po(λ) for n, hvis np n λ. bi(n, p) n np (1 p) N(0, 1) for n. (K) Hvis A 1,...,A n er uafhængige hændelser med samme sandsynlighed p, er n X bi(n, p), hvor X := 1 Ak. k=1 Eller: et forsøg med udfaldene A og B med sandsynligheder hhv.p og 1 p, udføres n gange. Lad X betegne antallet af gange A kommer ud, da er X bi(n, p). 3
4 Den hypergeometriske fordeling h(n, r, N) (A) N, n N og 1 n N, r N 0 og 0 r N. p(k) = h(k, n, r, N) = ( r k ) ( N r n k ) ( N n ) 1 k = 0, 1,..., min(r, n). (C) Hvis k := [ (rn N + r + n 1)/(N + 2) ] er j h(j, n, r, N) voksende for 0 j k, aftagende for k j min(r, n) og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X h(n, r, N) er E[X] = nr N nr (N r) (N n), V ar(x) =, E[X (k) ] = n(k) r (k) k 2. N 2 (N 1) N (k) (J) h(n 1, r, N) h(n 2, r, N) = h(n 1 + n 2, r, N). h(n, r N, N) bi(n, p) for N, hvis r N /N λ. (K) Af en kasse med r røde og N r sorte kugler trækkes n kugler tilfældigt uden tilbagelægning. Hvis X er antallet af udtrukne røde kugler, er X h(n, r, N). 4
5 Poissonfordelingen po(λ) (A) 0 < λ <. p(k) = po(k, λ) = λk k! e λ k = 0, 1, 2,.... (C) Hvis k := [ λ ] er j po(j, λ) voksende for 0 j k, aftagende for k j < og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X po(λ) er E[X] = λ, V ar(x) = λ, E[X (k) ] = λ k k 2. (F) (H) (J.1) q(t) = exp( λ (t 1) ). ϕ(t) = exp( λ (e it 1) ). L(z) = exp( λ(e z 1) ) z C. po(λ 1 ) po(λ 2 ) = po(λ 1 + λ 2 ). po(λ) λ λ N(0, 1) for λ. (J.2) Hvis (X n ) n 1 er stokastiske variable, så at X n = X 1n + + X nn, hvor X 1n,..., X nn iid heltallige og da vil lim n n P(X 1n = 1) = λ > 0 samt lim n n P(X 1n 2) = 0, X n po(λ) for λ. (K) Hvis (T n ) n 1 er en iid-følge af E(λ)-fordelte stokastiske variable, så er for alle t > 0 N t po(tλ) hvor N t := #{n 1 T T n t}. 5
6 Den negative Binomialfordeling b (κ, p) (A) 0 < κ <, 0 p 1. ( k + κ 1 p(k) = b (k, κ, p) = k ) p k (1 p) κ = ( κ k ) ( p) k (1 p) κ k = 0, 1, 2,.... (C) Hvis k := [ (κp 1)/(1 p) ] + 1 er j b (j, κ, p) voksende for 0 j k, aftagende for k j < og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X b (κ, p) er E[X] = κp 1 p, V ar(x) = κp (1 p) 2, E[X(k) ] = (k+κ 1) (k) p k (1 p) k k 2. (F) (H) (J.1) q(t) = (1 p) κ (1 tp) κ. ϕ(t) = (1 p) κ (1 e it p) 1κ. L(z) = (1 p) κ (1 e z p) κ Rz < log p. b (κ 1, p) b (κ 2, p) = b (κ 1 + κ 2, p). bi (κ n, p n ) po(λ) for n, hvis p n 0 og p n κ n /(1 p n ) λ > 0. (J.2) (1 p) b (κ, p) κp κp N(0, 1) for κ. 6
7 Den geometriske fordeling ge(p) (A) 0 p 1. ge(p) = b (1, p) og derfor p(k) = ge(k, p) = p k (1 p) k = 0, 1, 2,.... (C) k ge(k, p) er aftagende og antager sit maksimum i 0. (D) F(x) = G(x, p) = 1 p [x]+1 x 0. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X ge(p) er (F) (H) (J) E[X] = p 1 p, V ar(x) = p (1 p), p k 2 E[X(k) ] = k! k 2. (1 p) k q(t) = (1 p) (1 tp) 1. ϕ(t) = (1 p) (1 e it p) 1. L(z) = (1 p) (1 e z p) 1 Rz < log p. ge(p) ge(p)) = b (2, p). ge(p n )/n E(λ) for n, hvis n(1 p n ) λ > 0. (K.1) Den geometriske fordeling har ingen hukommelse, dvs. X ge(p) P(X n + k X n) = P(X k) k, n 0. Denne egenskab karakteriserer den geometriske fordeling blandt de diskrete fordelinger med støtte N 0. I denne sammenhæng gælder endvidere X E(λ) [X] ge(e λ ). (K.2) Et forsøg med udfaldene A og B, med sandsynligheder hhv.p og 1 p, udføres uendelig mange gange. Lad X betegne antallet af gange B kommer ud, før end A kommer ud første gang, da er X ge(p). X + 1 svarer derfor til ventetiden på, at A kommer ud første gang, dvs.variablen inf{k 1 1 Ak = 1 }. 7
8 Pascalfordelingen pas(n, p) (A) n N, 0 p 1. pas(n, p) = b (n, p) og derfor ( k + n 1 p(k) = pas(k, n, p) = k ) p k (1 p) n k = 0, 1, 2,.... (C) Hvis k := [ (np 1)/(1 p) ] + 1 er j pas(j, n, p) voksende for 0 j k, aftagende for k j < og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X pas(n, p) er E[X] = np np, V ar(x) = 1 p (1 p), 2 E[X(k) ] = (k+n 1) (k) p k k 2. (1 p) k (F) (H) (J.1) q(t) = (1 p) n (1 tp) n. ϕ(t) = (1 p) n (1 e it p) n. L(z) = (1 p) κ (1 e z p) n Rz < log p. pas(n 1, p) pas(n 2, p) = pas(n 1 + n 2, p). pas(n, p n ) po(λ) for n, hvis p n 0 og np n /(1 p n ) λ > 0. (J.2) (1 p) pas(n, p) np np N(0, 1) for n. (K) Et forsøg med udfaldene A og B, med sandsynligheder hhv.p og 1 p, udføres uendelig mange gange. Lad X betegne antallet af gange B kommer ud, før end A kommer ud n te gang, da er X pas(n, p). X + n svarer derfor til ventetiden på, at A kommer ud n te gang, dvs.variablen k inf{k 1 1 Aj n }. j=1 8
9 Den uniforme (rektangulære) fordeling over (a, b) U(a, b) (A) < a < b <. f(x) = r(x, a, b) = 1/(b a) x (a, b). (C) x r(x, a, b) er konstant på intervallerne (, a ], (a, b) og [ b, ). (D) F(x) = R(x, a, b) = x a b a x (a, b). (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X U(a, b) er E[X] = a + b 2, V ar(x) = (b a)2 12, E[X k ] = bk+1 a k+1 (b a) (k + 1) k 2. (H) ϕ(t) = e it(a+b)/2 U(a, b) U(a, b) har tæthed sin td td L(z) = ezb e za z(b a) hvor d = (b a)/2. z C. x (b a) 1 x a b (b a) 2 x (2a, 2b). (K) X U(a, b) X U( b, a) og cx + d U(ca + d, cb + d) c > 0. 9
10 Gammafordelingen Γ(α, β) (A) 0 < α <, 0 < β <. f(x) = g(x, α, β) = xα 1 β α e βx x > 0. Γ(α) (C) Hvis 0 < α 1 er x g(x, α, β) aftagende på (0, ). Hvis α > 1 og k = (α 1)/β er x g(x, α, β) voksende i (0, k ] og aftagende i intervallet [ k, ) og antager sit maksimum i k. (D) For m N F(x) = G(x, m, 1) = 1 m 1 j=0 x j j! e x x > 0 (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X Γ(α, β) er E[X] = α/β, V ar(x) = α/β 2, E[X k ] = (α + k 1) (k) /β k k 2. (H) (J) (K) ϕ(t) = (1 it/β) α. L(z) = (1 z/β) α Rz < β. Γ(α 1, β) Γ(α 2, β) = Γ(α 1 + α 2, β). Γ(α, β) α/β α/β 2 N(0, 1) for α. X Γ(α, β) ax Γ(α, β/a) a > 0. Bemærkning. Det er værd at bemærke, at der i litteraturen ikke er enighed om, hvorvidt man skal parametrisere med β eller 1/β. Dvs.man skal være på vagt overfor, hvilken parametrisering der er valgt. α kaldes ofte formparameteren og 1/β hhv. β skalaparameteren. Navnet skalaparameter skyldes egenskaben (K). 10
11 χ 2 -fordelingen χ 2 (n) (A) n N. χ 2 (n) = Γ(n/2, 1/2) og derfor f(x) = χ 2 (x, n) = 1 Γ(n/2) 2 ( x 2 ) n/2 1 e x/2 x > 0. (C) Hvis n = 1, 2 er x χ 2 (x, n) aftagende på (0, ). Hvis n 3 og k = n 2 er x χ 2 (x, n) voksende i (0, k ] og aftagende i intervallet [ k, ) og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X χ 2 (n) er E[X] = n, V ar(x) = 2n, E[X k ] = 2 k (n/2 + k 1) (k) k 2. (H) (J) (K.1) (K.2) ϕ(t) = (1 2it) n/2. L(z) = (1 2z) n/2 Rz < 1/2. χ 2 (n 1 ) χ 2 (n 2 ) = χ(n 1 + n 2 ). χ 2 (n) n 2n N(0, 1) for n. X N(0, 1) X 2 χ 2 (1). X U(0, 1) 2 log X χ 2 (2) = E(1/2). 11
12 Eksponentialfordelingen E(λ) (A) 0 < λ <. E(λ) = Γ(1, λ) og derfor (C) x e(x, λ) aftagende på (0, ). (D) F(x) = E(x, λ) = 1 e λx x > 0. f(x) = e(x, λ) = λ e λx x > 0. (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X E(λ) er (H) (K.1) E[X] = 1/λ, V ar(x) = 1/λ 2, E[X k ] = k!/λ k k 2. L(z) = ϕ(t) = λ λ z λ λ it. Rz < λ. E(λ) E(λ) = Γ(2, λ). X E(λ) ax E(λ/a) a > 0. (K.2) Eksponentialfordelingen er karakteriseret ved, at den er hukommelsesløs, dvs. X E(λ) for et λ > 0 P(X > s + t X > s) = P(X > t) for alle s, t > 0, specielt er [X] og X [X] uafhængige, hvis X er eksponentialfordelt. Endvidere gælder X E(λ) [X] ge(e λ ) og X [X] P X ( X 1). (K.3) Hvis T 1 og T 2 er uafhængige og T i E(λ i ) for i = 1, 2, er og hvis 0 < λ 1 < λ 2 gælder T 1 T 2 E(λ 1 + λ 2 ), dvs. P T1 = λ 2 λ 1 λ 2 P T1 +T 2 + λ 1 λ 2 P T2, P(T 1 B) = λ 2 λ 1 λ 2 P(T 1 + T 2 B) + λ 1 λ 2 P(T 2 B) for B B(R). 12
13 Normalfordelingen N(µ, σ 2 ) (A) < µ <, 0 < σ <. f(x) = n(x, µ, σ 2 ) = 1 µ)2 exp( (x ) x (, ). 2π σ 2 2σ 2 (C) x n(x, µ, σ 2 ) er voksende i (, µ ], aftagende i [ µ, ) og antager sit maksimum i µ. (D) Hvis X N(µ, σ 2 ) er (X µ)/σ N(0, 1), dvs. F(x) = N(x, µ, σ 2 ) = N( x µ σ, 0, 1) = Φ( x µ σ ) x (, ). (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X N(µ, σ 2 ) er E[X] = µ, V ar(x) = σ 2, E[(X µ) k ] = 0 k 1 ulige og (H) E[(X µ) k ] = (2l 3) (2l 1) σ 2l ϕ(t) = exp( iµt σ 2 t 2 /2 ). L(z) = exp( zµ + σ 2 z 2 /2 ) z C. k = 2l lige. N(µ 1, σ 2 1) N(µ 2, σ 2 2) = N(µ 1 + µ 2, σ 2 ) hvor σ 2 = σ σ 2 2. (J) Hvis (X n ) n 1 er en iid-følge af stokastiske varable med endelig middelværdi µ og varians σ 2 konvergerer 1 n (X k µ) N(0, σ 2 ) for n. n k=1 (K) X N(0, 1) X 2 Γ(1/2, 1/2) = χ 2 (1). 13
14 Betafordelingen B(s, t) (A) 0 < s <, 0 < t <. B(1, 1) = U(0, 1) og generelt f(x) = β(x, s, t) = xs 1 (1 x) 1 t B(s, t) x (0, 1) hvor B(s, t) = Γ(s) Γ(s) Γ(s + t). (D) For m N F(x) = B(x, m, t) = 1 m 1 j=0 ( m + t 1 j ) x j (1 x) m+t+j 1 x (0, 1). (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X B(s, t) er og E[X] = s s + t, V ar(x) = st (s + t) 2 (s + t + 1) E[X k ] = Γ(s + t) Γ(s + k) Γ(s + t + k) Γ(s) k 2. (K) X og Y er uafhængige og X Γ(s, β) og Y Γ(t, β), så er X X + Y B(s, t). 14
15 Arcussinusfordelingen Arc(α) (A) 0 < α < 1. Arc(α) = B(α, 1 α) og derfor f(x) = arc(x, α) = sin(πα) π x α 1 (1 x) α x (0, 1). (C) x arc(x, α) er aftagende i (0, 1 α ], voksende i [ 1 α, 1) og antager sit minimum i 1 α. (D) F(x) = Arc(x, 1/2) = 1 π arcsin x x (0, 1). (E) Momenter af enhver orden, som bestemmer fordelingen. Hvis X Arc(α) er E[X] = α, V ar(x) = α(1 α) (2, E[X k ] = ( α + k 1 k ) k 2. J) Lad (X n ) n 1 betegne en iid-følge af stokastiske varable og sæt for n 1 S n = n X k. k=1 Da gælder hvor P(S n > 0) n α (0, 1) N n /n Arc(α) N n := #{1 k n S k > 0} n 1. 15
16 F-fordelingen (v 2 -fordelingen) F(s, t) (A) 0 < s <, 0 < t <. f(x) = v 2 (x, s, t) = s s/2 t t/2 x s/2 1 B(s/2, t/2) (t + sx) (s+t)/2 x (0, ). (C) Hvis s > 2 og k = (s 2) t /(s (t + s)) er x v 2 (x, s, t) voksende i (0, k ], aftagende i [ k, ) og antager sit maksimum i k. Hvis s 2 er x f(x, s, t) aftagende på (0, ). (E) Hvis X F(s, t) er E[X α ] = hvis 2α t. Endvidere er og (K.1) E[X] = t/(t 2) hvis t > 2, V ar(x) = 2t2 (s + t 2) s (t 2) 2 (t 4) hvis t > 4 E[X k ] = ( t s ) k Γ(s/2 + k) Γ(t/2 k) Γ(s/2) Γ(t/2) hvis t > 2k, k 2. X F(s, t) t t + sx B(t/2, s/2) og sx t + sx B(s/2.t/2). (K.2) X B(s/2, t/2) t s X 1 X F(s, t) (K.3) Hvis X og Y er uafhængige og X χ 2 (n 1 ) og Y χ 2 (n 2 ) er X/n 1 Y/n 2 ) F(n 1, n 2 ). 16
17 t-fordelingen (Student fordelingen) t(λ) (A) 0 < λ <. f(x) = t(x, λ) = 1 λ B(1/2, λ/2) (1 + x 2 /λ) (λ+2)/2 x (, ). (C) x t(x, λ) er voksende i (, 0 ], aftagende i [ 0, ) og antager sit maksimum i 0. (E) Hvis X t(λ) er E[X α ] = hvis α λ. Endvidere er E[X] = 0 hvis λ > 1, V ar(x) = λ λ 1 hvis t > 4 og E[X k ] = 0 hvis k er ulige og λ > k, og hvis k er lige og λ > 2k er E[X 2k ] = Γ(k + 1/2) Γ(λ k) (2λ)k. Γ(1/2) Γ(λ) (J) t(λ) N(0, 1) λ. (K.1) Hvis X og Y er uafhængige og X N(0, 1) og Y χ 2 (n) er X Y/n t(n). (K.2) X t(λ) (1 + X2 λ ) 1 B(λ/2, 1/2). 17
18 Log-normalfordelingen log N(µ, σ 2 ) (A) < µ <, 0 < σ 2 <. f(x) = log n(x, µ, σ 2 ) = 1 x x µ)2 exp( (log ) x (0, ). 2πσ2 2σ 2 (C) Hvis k = exp(µ σ 2 ) er x log n(x, µ, σ 2 ) voksende i (0, k ], aftagende i [ k, ) og antager sit maksimum i k. (E) Momenter af enhver orden, men de bestemmer ikke fordelingen entydigt. Hvis X log N(µ, σ 2 ) er E[X] = exp( µ + σ 2 /2 ), V ar(x) = exp( 2µ + σ 2 ) (exp( σ 2 ) 1), og (K) E[X k ] = exp( k (µ + kσ 2 /2) ) k 2. X log N(µ, σ 2 ) log X N(µ, σ 2 ) 18
19 Cauchyfordelingen C(a, b) (A) < a <, 0 < b <. f(x) = c(x, a, b) = b π (b 2 + (x a) 2 ) x (, ). (C) x c(x, a, b) er voksende i (, a ], aftagende i [ a, ) og antager sit maksimum i a. (D) F(x) = C(x, a, b) = 1/2 + 1 π arctan( x a b ) x (, ). (E) Hvis X C(a, b) og α 1 er E[X α ] =, dvs.x har ikke endelig middelværdi. (K.1) ϕ(t) = exp( iat b t ). C(a 1, b 1 ) C(a 2, b 2 ) = C(a 1 + a 2, b 1 + b 2 ). X C(a, b) cx + d C(d + ca, c b). (K.2) Hvis X og Y er uafhængige og X N(0, σ 2 ) og Y N(0, 1), så er (K.3) X/Y C(0, σ). X C(0, 1) 1 2 ( X 1 X ) C(0, 1) og 1 + X 1 X C(0, 1). (K.4) Hvis X 1,...,X n er uafhængige og X k C(a, b) for 1 k n, er 1 n n X k C(a, b). k=1 19
20 Multinomialfordelingen mn(n, p 1,...,p m ) (A) n N, 0 p i 1 i = 1,..., m og p p m = 1. ( ) n m p(k) = mn(k, n, p 1,..., p m ) = k 1,...,k m i+1 for k = (k 1,...,k m ) : 0 k i n i = 1,...,n og k k m = n. X = (X 1,...,X m ) mn(n, p 1,...,p m ) X i bi(n, p i ) i = 1,...,m. (E) Hvis X = (X 1,...,X m ) mn(n, p 1,...,p m ) er E[X i ] = np i, V ar(x i ) = np i (1 p i ), Cov(X i, X j ) = np i p j i j. mn(n 1, p 1,...,p m ) mn(n 2, p 1,..., p m ) = mn(n 1 + n 2, p 1,...,p m ). (J) Hvis X n = (X 1n,...,X mn ) mn(n, p 1,...,p m ) for alle n 1 konvergerer p k i i m i=1 (X in np i ) 2 np i χ 2 (m 1) for n. (K) Et forsøg med m mulige udfald A 1,...A m med sandsynligheder p 1,...,p m udføres n-gange. Hvis X i for i = 1,..., m betegner antallet af gange A i kommer ud, så er (X 1n,...,X mn ) mn(n, p 1,...,p m ). 20
21 Den to-dimensionale normalfordeling N 2 (µ, σ) (A) ( σ µ = (µ 1, µ 2 ) R 2 2, σ = 1 c c σ2 2 ) hvor σ 1, σ 2 > 0 og c < σ 1 σ 2. f(x) = n 2 (x, µ, σ) = 1 2π σ 1 σ 2 1 ρ 2 exp( Q(x 1 µ 1, x 2 µ 2 ) ) x R 2, hvor ρ = c/σ 1 σ 2, og Q er den kvadratiske form Q(x) = 1 2(1 ρ 2 ) ( ) x 2 1 /σ2 1 + x2 2 /σ2 2 2ρ x 1 x 2 σ 1 σ 2 1 ρ 2 x R 2. X = (X 1, X 2 ) N 2 (µ, σ) X i N(µ i, σi 2 ) i = 1, 2. (E) Hvis X = (X 1, X 2 ) N 2 (µ, σ) er E[X i ] = µ i og V ar(x i ) = σ 2 i og Cov(X 1, X 2 ) = c. ϕ(t) = exp( i µ t 1 2 t σ tt ). (K) Hvis X = (X 1, X 2 ) N 2 (µ, σ) og T er en lineær bijektion i R 2, er T(X) N 2 ( T(µ), T σ T t ), hvor T er matricen hørende til T udregnet mht.den kanoniske basis i R 2 og T t den transponerede. Formlen er angivet under forudsætningen, at vektorerne i R 2 opfattes som søjlevektorer. Skiftes til rækkevektor-notation er formlen for Kovariansmatricen i stedet T t σ T. For alle a, b R gælder derfor hvor σ 2 = a 2 σ b2 σ abc. ax 1 + bx 2 N(aµ 1 + bµ 2, σ 2 ) 21
22 Generelle uniforme fordelinger Lad A B(R n ) have positivt endeligt Lebesgue mål, dvs.0 < λ n (A) <. Definition En n-dimensional stokastisk vektor X siges da at være uniformt fordelt over A hvis P(X B) = λ 2 (B A)/λ 2 (A) B B(R n ). Flg.punkter er åbenbart opfyldte, hvis X er uniformt fordelt over A. 1) P X λ n med tæthed x 1 A (x)/λ n (A). 2) X + x er uniformt fordelt over A + x for alle x R n. 3) T(X) er uniformt fordelt over T(A) for enhver lineær bijektion i R n. 22
Elementær sandsynlighedsregning
Elementær sandsynlighedsregning Sandsynlighedsbegrebet Et udfaldsrum S er mængden af alle de mulige udfald af et eksperiment. En hændelse A er en delmængde af udfaldsrummet S. Den hændelse, der ikke indeholder
Elementær sandsynlighedsregning
Elementær sandsynlighedsregning Sandsynlighedsbegrebet Et udfaldsrum S er mængden af alle de mulige udfald af et eksperiment. En hændelse A er en delmængde af udfaldsrummet S. Et sandsynlighedsmål er en
Sandsynlighedsregning Oversigt over begreber og fordelinger
Tue Tjur Marts 2007 Sandsynlighedsregning Oversigt over begreber og fordelinger Stat. MØK 2. år Kapitel : Sandsynlighedsfordelinger og stokastiske variable En sandsynlighedsfunktion på en mængde E (udfaldsrummet)
INSTITUT FOR MATEMATISKE FAG c
INSTITUT FOR MATEMATISKE FAG c AALBORG UNIVERSITET FREDRIK BAJERS VEJ 7 G 9220 AALBORG ØST Tlf.: 96 35 89 27 URL: www.math.aau.dk Fax: 98 15 81 29 E-mail: [email protected] Dataanalyse Sandsynlighed og stokastiske
Binomialfordelingen. X ~ bin(n,p): X = antal "succeser" i n uafhængige forsøg, der alle har samme sandsynlighed p for at ende med succes.
Uge 9 Teoretisk Statistik 23. februar 24 1. Binomialfordelingen 2. Den hypergeometriske fordeling 3. Poissonfordelingen 4. Den negative binomialfordeling 5. Gammafordelingen Binomialfordelingen X ~ bin(n,p):
Karakteristiske funktioner og Den Centrale Grænseværdisætning
E6 efterår 1999 Notat 10 Jørgen Larsen 20. oktober 1999 Karakteristiske funktioner og Den Centrale Grænseværdisætning Karakteristiske funktioner som er nære slægtninge til Fourier-transformationen) er
hvor a og b er konstanter. Ved middelværdidannelse fås videre
Uge 3 Teoretisk Statistik. marts 004. Korrelation og uafhængighed, repetition. Eksempel fra sidste gang (uge ) 3. Middelværdivektor, kovarians- og korrelationsmatrix 4. Summer af stokastiske variable 5.Den
Sandsynlighedsregning
Mogens Bladt www2.imm.dtu.dk/courses/02405 21. September, 2007 Lidt om binomialkoefficienter n størrelsen af en mængde/population. Vi ønsker at udtage en sub population af størrelse r. To sub populationer
Agenda Sandsynlighedsregning. Regneregler (kap. 3-4) Fordelinger og genkendelse af fordelinger (kap. 3-5) Simultane, marginale og betingede
Agenda Sandsynlighedsregning. Regneregler (kap. 3-4) Fordelinger og genkendelse af fordelinger (kap. 3-5) Simultane, marginale og betingede fordelinger (kap. 4) Middelværdi og varians (kap. 3-4) Fordelingsresultater
02402 Vejledende løsninger til hjemmeopgaver og øvelser, Uge 4
02402 Vejledende løsninger til hjemmeopgaver og øvelser, Uge 4 Vejledende løsning 5.46 P (0.010 < error < 0.015) = (0.015 0.010)/0.050 = 0.1 > punif(0.015,-0.025,0.025)-punif(0.01,-0.025,0.025) [1] 0.1
Uge 10 Teoretisk Statistik 1. marts 2004
1 Uge 10 Teoretisk Statistik 1. marts 004 1. u-fordelingen. Normalfordelingen 3. Middelværdi og varians 4. Mere normalfordelingsteori 5. Grafisk kontrol af normalfordelingsantagelse 6. Eksempler 7. Oversigt
Program. Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Middelværdi og varians. Eksempler fra sidst. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål
Program Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Middelværdi og varians Helle Sørensen Uge 6, onsdag I formiddag: Tætheder og fordelingsfunktioner kort resume fra i mandags og et par eksempler mere om sammenhængen
Program. Statistik og Sandsynlighedsregning. Eksempler. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål
Program Statistik og Sandsynlighedsregning Sandsynlighedstætheder og kontinuerte fordelinger på R Varians og middelværdi Normalfordelingen Susanne Ditlevsen Uge 48, tirsdag Tætheder og fordelingsfunktioner
Introduktion til Statistik. Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger. Peder Bacher
Introduktion til Statistik Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger Peder Bacher DTU Compute, Dynamiske Systemer Bygning 303B, Rum 009 Danmarks Tekniske Universitet 2800 Lyngby Danmark e-mail: [email protected]
Den todimensionale normalfordeling
Den todimensionale normalfordeling Definition En todimensional stokastisk variabel X Y siges at være todimensional normalfordelt med parametrene µ µ og når den simultane tæthedsfunktion for X Y kan skrives
Fortolkning. Foldning af sandsynlighedsmål. Foldning af tætheder. Foldning af Γ-fordelinger Eksempel: Hvis X og Y er uafhængige og. Sætning (EH 20.
Foldning af sandsnlighedsmål Lad µ og ν være to sandsnlighedsmål på (R, B). Fortolkning Lad φ : R R være φ(, ) = + for (, ) R. Lad X og Y være to reelle stokastiske variable defineret på (Ω, F, P). Definition
Løsning til eksamen 16/
1 IMM - DTU 245 Probability 24-5-11 BFN/bfn Løsning til eksamen 16/12 23 Spørgsmål 1) 2 44% Man benytter formlen for skalering og positionsskift i forbindelse med varians og standardafvigelse, samt formlen
Momenter som deskriptive størrelser. Hvad vi mangler fra onsdag. Momenter for sandsynlighedsmål
Hvad vi mangler fra onsdag Momenter som deskriptive størrelser Sandsynlighedsmål er komplicerede objekter de tildeler numeriske værdier til alle hændelser i en σ-algebra. Vi har behov for simplere, deskriptive
Repetition. Diskrete stokastiske variable. Kontinuerte stokastiske variable
Normal fordelingen Normal fordelingen Egenskaber ved normalfordelingen Standard normal fordelingen Find sandsynligheder ud fra tabel Transformation af normal fordelte variable Invers transformation Repetition
Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.
Landmålingens fejlteori Lektion 2 Transformation af stokastiske variable - [email protected] http://people.math.aau.dk/ kkb/undervisning/lf12 Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet Repetition:
Eksamen 2014/2015 Mål- og integralteori
Eksamen 4/5 Mål- og integralteori Københavns Universitet Institut for Matematiske Fag Formalia Eksamensopgaven består af 4 opgaver med ialt spørgsmål Ved bedømmelsen indgår de spørgsmål med samme vægt
Forelæsning 3: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger
Kursus 02402 Introduktion til Statistik Forelæsning 3: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger Per Bruun Brockhoff DTU Compute, Statistik og Dataanalyse Bygning 324, Rum 220 Danmarks Tekniske Universitet 2800
Fordelinger. En oversigt over de vigtigste sandsynlighedsteoretiske fordelinger Anden udgave. Udvidet version. Ulrich Fahrenberg [email protected].
Fordelinger En oversigt over de vigtigste sandsynlighedsteoretiske fordelinger Anden udgave Udvidet version Ulrich Fahrenberg [email protected] Da denne fordelingsoversigt's første udgave så verdens lys
Kvantitative Metoder 1 - Forår 2007
Dagens program Kapitel 8.7, 8.8 og 8.10 Momenter af gennemsnit og andele kap. 8.7 Eksempel med simulationer Den centrale grænseværdisætning (Central Limit Theorem) kap. 8.8 Simulationer Normalfordelte
Sandsynlighedsregning 6. forelæsning Bo Friis Nielsen
Sandsynlighedsregning 6. forelæsning Bo Friis Nielsen Matematik og Computer Science Danmarks Tekniske Universitet 2800 Kgs. Lyngby Danmark Email: [email protected] Dagens emner: Afsnit 4.2, 4.3 og 4.4 Poissonprocessen/eksponentialfordelingen
Bernoulli og binomial fordelingerne Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen
Bernoulli og binomial fordelingerne Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen Repetition Lov om total sandsynlighed Bayes sætning P( B A) = P(A) = P(AI B) + P(AI P( A B) P( B) P( A B) P( B) +
CIVILINGENIØREKSAMEN Side 1 af 18 sider. Skriftlig prøve, den: PQ. juli 200Z Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)
CIVILINGENIØREKSAMEN Side 1 af 18 sider Skriftlig prøve, den: PQ. juli 200Z Kursus nr : 02405 Kursus navn: Sandsynlighedsregning Tilladte hjælpemidler: Alle Dette sæt er besvaret af: (navn) (underskrift)
Landmålingens fejlteori - Lektion 2 - Transformation af stokastiske variable
Landmålingens fejlteori Lektion 2 Transformation af stokastiske variable - [email protected] http://people.math.aau.dk/ kkb/undervisning/lf12 Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet 1/31 Repetition:
CIVILINGENIØREKSAMEN Side?? af?? sider. Skriftlig prøve, den: 16. december 2004 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)
CIVILINGENIØREKSAMEN Side?? af?? sider Skriftlig prøve, den: 6. december 2004 Kursus nr : 02405 Kursus navn: Sandsynlighedsregning Tilladte hjælpemidler: Alle Dette sæt er besvaret af: (navn) (underskrift)
Statistik Lektion 3. Simultan fordelte stokastiske variable Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen
Statistik Lektion 3 Simultan fordelte stokastiske variable Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen Repetition En stokastisk variabel er en funktion defineret på S (udfaldsrummet, der antager
Sandsynlighed og Statistik
36 Sandsynlighed og Statistik 6.1 Indledning Denne note beskriver de statistiske begreber og formler som man med rimelig sandsynlighed kan komme ud for i eksperimentelle øvelser. Alt er yderst korfattet,
Sandsynlighedsregning 4. forelæsning Bo Friis Nielsen
Sandsynlighedsregning 4. forelæsning Bo Friis Nielsen Anvendt Matematik og Computer Science Danmarks Tekniske Universitet 2800 Kgs. Lyngby Danmark Email: [email protected] Dagens emner: Afsnit 3.3 og 3.4 Varians/standardafvigelse
Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable
Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable - [email protected] Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet 1/41 Landmålingens fejlteori - lidt om kurset
Kvantitative Metoder 1 - Efterår Dagens program
Dagens program Approksimation af binomialsandsynligheder, Afsnit 4.5 Multinomial fordeling, Afsnit 4.8 Negativ binomialfordeling, Afsnit 4.4 Poisson fordeling og Poisson process, Afsnit 4.6 Kontinuerte
Løsning til prøveeksamen 1
IMM - DTU 020 Probability 2006-2-8 BFN/bfn Løsning til prøveeksamen Spørgsmål ) For en indikatorvariabel I A for hændelsen A gælder E(I A ) = P(A) (se for eksemepl side 68). Således er E(X) = P(N ) = =
Opgaver til Matematisk Modellering 1
Afdeling for Teoretisk Statistik Matematisk Modellering 1 Institut for Matematiske Fag Preben Blæsild og Jan Pedersen Aarhus Universitet 30. september 2004 Opgaver til Matematisk Modellering 1 Opgave 1.
1/41. 2/41 Landmålingens fejlteori - Lektion 1 - Kontinuerte stokastiske variable
Landmålingens fejlteori - lidt om kurset Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable - [email protected] Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet Kursusholder
Opgaver i sandsynlighedsregning
Afdeling for Teoretisk Statistik STATISTIK Institut for Matematiske Fag Preben Blæsild Aarhus Universitet 9. januar 005 Opgaver i sandsynlighedsregning Opgave Lad A og B være hændelser således at P(A)
Opgave 1 Betragt to diskrete stokastiske variable X og Y. Antag at sandsynlighedsfunktionen p X for X er givet ved
Matematisk Modellering 1 (reeksamen) Side 1 Opgave 1 Betragt to diskrete stokastiske variable X og Y. Antag at sandsynlighedsfunktionen p X for X er givet ved { 1 hvis x {1, 2, 3}, p X (x) = 3 0 ellers,
Program. Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Normalfordelingens venner og bekendte. χ 2 -fordelingen
Program Statitik og Sandynlighedregning 2 Normalfordelingen venner og bekendte Helle Sørenen Uge 9, ondag Reultaterne fra denne uge kal bruge om arbejdhete i projekt 1. I formiddag: χ 2 -fordelingen, t-fordelingen,
Landmålingens fejlteori - Lektion 2. Sandsynlighedsintervaller Estimation af µ Konfidensinterval for µ. Definition: Normalfordelingen
Landmålingens fejlteori Lektion Sandsynlighedsintervaller Estimation af µ Konfidensinterval for µ - [email protected] Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet En stokastisk variabel er en variabel,
Binomial fordeling. n f (x) = p x (1 p) n x. x = 0, 1, 2,...,n = x. x x!(n x)! Eksempler. Middelværdi np og varians np(1 p). 2/
Program: 1. Repetition af vigtige sandsynlighedsfordelinger: binomial, (Poisson,) normal (og χ 2 ). 2. Populationer og stikprøver 3. Opsummering af data vha. deskriptive størrelser og grafer. 1/29 Binomial
Binomialfordelingen. Binomialfordelingen. Binomialfordelingen
Statistik og Sandsynlighedsregning 1 MS kapitel 3 Susanne Ditlevsen Institut for Matematiske Fag Email: [email protected] http://math.ku.dk/ susanne Definition 3.2.1 Lad X 1, X 2,..., X n være uafhængige
standard normalfordelingen på R 2.
Standard normalfordelingen på R 2 Lad f (x, y) = 1 x 2 +y 2 2π e 2. Vi har så f (x, y) = 1 2π e x2 2 1 2π e y2 2, og ved Tonelli f dm 2 = 1. Ved µ(a) = A f dm 2 defineres et sandsynlighedsmål på R 2 målet
Kvantitative Metoder 1 - Forår 2007
Dagens program Kapitel 4: Diskrete fordelinger Hypergeometrisk fordeling, Afsnit 4.3 Multinomial fordeling, Afsnit 4.8 Geometrisk fordeling og Negativ binomialfordeling (Inverse Sampling), Afsnit 4.4 Approksimation
Integration m.h.t. mål med tæthed
Integration m.h.t. mål med tæthed Sætning (EH 11.7) Lad ν = f µ på (X, E). For alle g M + (X, E) gælder at gdν = g f dµ. Bevis: Standardbeviset: 1) indikatorfunktioner 2) simple funktioner 3) M + -funktioner.
Module 1: Lineære modeller og lineær algebra
Module : Lineære modeller og lineær algebra. Lineære normale modeller og lineær algebra......2 Lineær algebra...................... 6.2. Vektorer i R n................... 6.2.2 Regneregler for vektorrum...........
En oversigt over udvalgte kontinuerte sandsynlighedsfordelinger
Institut for Økonomi Aarhus Universitet Statistik 1, Forår 2001 Allan Würtz 4. April, 2001 En oversigt over udvalgte kontinuerte sandsynlighedsfordelinger Uniform fordeling Benyttes som model for situationer,
Statistik og Sandsynlighedsregning 2
Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Uafhængighed og reelle transformationer Helle Sørensen Uge 8, mandag SaSt2 (Uge 8, mandag) Uafh. og relle transf. 1 / 16 Program I dag: Uafhængighed af kontinuerte
Hvad skal vi lave i dag?
p. 1/2 Hvad skal vi lave i dag? Eksempler på stokastiske variable. Ventetid på krone ved møntkast. Antal plat ved n kast. Antal radioaktive henfald. Ventetiden på en flyulykke. Udtrækning af tal i et interval.
Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder
Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder Rasmus Waagepetersen Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet February 19, 2016 1/26 Kursusindhold: Sandsynlighedsregning og lagerstyring
Kursusindhold: Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder. Monte Carlo
Kursusindhold: Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder Rasmus Waagepetersen Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet Sandsynlighedsregning og lagerstyring Normalfordelingen og Monte
Antag X 1, X 2,..., X n er n uafhængige stokastiske variable, hvor Var(X 1 )=σ 2 1,..., Var(X n )=σ 2 n.
Simple fejlforplantningslov Landmålingens fejlteori Lektion 6 Den generelle fejlforplantningslov Antag X, X,, X n er n uafhængige stokastiske variable, hvor Var(X )σ,, Var(X n )σ n Lad Y g(x, X,, X n ),
Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 2: Kapitel 4, Diskrete fordelinger. Per Bruun Brockhoff. Stokastiske Variable
Kursus 02402 Introduktion til Statistik Forelæsning 2: Kapitel 4, Diskrete fordelinger Per Bruun Brockhoff DTU Compute, Statistik og Dataanalyse Bygning 324, Rum 220 Danmarks Tekniske Universitet 2800
