Wie lautet die mathematische Formel zur Berechnung der Varianz einer diskreten Zufallsvariablen?

Wie lautet die mathematische Formel zur Berechnung der Varianz einer diskreten Zufallsvariablen?
Anonim

Antworten:

Lassen #mu_ {X} = E X = Summe_ {i = 1} ^ {infty} x_ {i} * p_ {i} # der Mittelwert (erwarteter Wert) einer diskreten Zufallsvariablen sein # X # das kann Werte annehmen #x_ {1}, x_ {2}, x_ {3}, … # mit Wahrscheinlichkeiten #P (X = x_ {i}) = p_ {i} # (Diese Listen können endlich oder unendlich sein und die Summe kann endlich oder unendlich sein). Die Abweichung ist #sigma_ {X} ^ {2} = E (X-mu_ {X}) ^ 2 = sum_ {i = 1} ^ {infty} (x_ {i} -mu_ {X}) ^ 2 * p_ { ich}#

Erläuterung:

Der vorige Absatz ist die Definition der Abweichung #sigma_ {X} ^ {2} #. Das folgende Bit der Algebra verwendet die Linearität des Operators für erwartete Werte # E #zeigt eine alternative Formel dafür, die oft einfacher zu bedienen ist.

#sigma_ {X} ^ {2} = E (X-mu_ {X}) ^ 2 = E X ^ 2-2mu_ {X} X + mu_ {X} ^ {2} #

# = E X ^ 2 -2mu_ {X} E X + mu_ {X} ^ {2} = E X ^ 2 -2mu_ {X} ^ {2} + mu_ {X} ^ {2 } #

# = E X ^ 2 -mu_ {X} ^ {2} = E X ^ {2} - (E X) ^ 2 #,

woher #E X ^ {2} = sum_ {i = 1} ^ {infty} x_ {i} ^ {2} * p_ {i} #