Hvad er den matematiske formel til beregning af variansen af en diskret tilfældig variabel?

Hvad er den matematiske formel til beregning af variansen af en diskret tilfældig variabel?
Anonim

Svar:

Lade #mu_ {X} = E X = sum_ {i = 1} ^ {infty} x_ {i} * p_ {i} # Vær den gennemsnitlige (forventede værdi) af en diskret tilfældig variabel #X# der kan påtage sig værdier #x_ {1}, x_ {2}, x_ {3}, … # med sandsynligheder #P (X = x_ {i}) = P_ {i} # (disse lister kan være endelige eller uendelige, og summen kan være endelige eller uendelige). Variansen er #sigma_ {X} ^ {2} = E X-mu_ {X}) ^ 2 = sum_ {i = 1} ^ {infty} (x_ {i} -mu_ {X}) ^ 2 * p_ { jeg}#

Forklaring:

Det foregående afsnit er definitionen af variansen #sigma_ {X} ^ {2} #. Den følgende bit af algebra, der bruger lineariteten af den forventede værdi operator # E #, viser en alternativ formel til den, som ofte er lettere at bruge.

#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 #,

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