統計學(6)
Adrian Chen

這篇文章介紹連續性隨機變數及其機率分佈。

累加函數

隨機變數X之累加函數為:

不管是連續還是離散變數都適用。

離散型隨機變數尚有另一形式:

連續型隨機變數也有另一形式:,其中為連續型隨機變數的機率密度函數。

例2:一個袋子中裝有4張紙條,4張紙條上分別標註1,2,3及4,現由此袋中隨機
抽取一張紙條,令X為抽出紙條上的數字。

  1. 試求X之機率函數(probability density function)。
  2. 試求X之累加函數(distribution function)。
  3. 試繪製X之累加函數圖。

第一問,變數X是一個離散型的隨機變數。其可能的x值為1,2,3和4,每一個數字抽取到的機率都為1/4,故其機率函數為:

第二問,離散型隨機變數的累加函數為:,注意累加函數可以寫作分段函數的形式,故本題答案是:

第三問,按照繪圖方法,繪製如下:

累加函數繪圖

累加函數的特性

  1. ,則
  2. 為一個右連續函數

一些推論:

注意,若X為離散型隨機變數,則

透過累加函數計算機率函數

對於離散型隨機變數,每一個離散值的機率,即使用每段的累加函數值減去上一段的累加函數值即可。

連續型隨機變數之機率密度函數

  • 連續型隨機變數:如果一個隨機變數的累加函數是該變數的一個連續函數,則該變數為連續型隨機變數。

機率密度函數

特性:

累加函數

期望值與其他摘要量數

X為連續型隨機變數,是X的任意函數,則有的期望值:

定理:

變異數:

定理:如果變數Y滿足Y = aX + b,則有: