Начальные и центральные моменты случайной величины

Краткая теория


Начальные моменты

Начальным моментом порядка  случайной величины  называют математическое ожидание величины :

В частности:

Пользуясь этими моментами, формулу для вычисления дисперсии  можно записать так:

Центральные моменты

Кроме моментов случайной величины  целесообразно рассматривать моменты отклонения .

Центральным моментом порядка  случайной величины  называют математическое ожидание величины :

В частности,

Взаимосвязь центральных и начальных моментов

Легко выводятся соотношения, связывающие начальные и центральные моменты:

Моменты более высоких порядков применяются редко.

Формулы для вычисления моментов дискретных и непрерывных случайных величин

Момент Случайная величина
Дискретная Непрерывная
Начальный
Центральный

На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:

Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Нетрудно заметить, что при  первый начальный момент случайной величины  есть ее математическое ожидание, то есть , при  второй центральный момент – дисперсия, то есть .

Асимметрия и эксцесс случайной величины

Третий центральный момент  служит для характеристики асимметрии (скошенности) распределения. Он имеет размерность куба случайной величины. Чтобы получить безразмерную величину, ее делят на , где  – среднее квадратическое отклонение случайной величины . Полученная величина  называется коэффициентом асимметрии случайной величины:

Если распределение симметрично относительно математического ожидания, то коэффициент асимметрии .

Четвертый центральный момент  служит для характеристики крутости (островершинности или плосковершинности) распределения.

Эксцессом (или коэффициентом эксцесса) случайной величины называется число

Число 3 вычитается из отношения  потому, что для наиболее часто встречающегося нормального распределения отношение . Кривые, более островершинные, чем нормальная, обладают положительным эксцессом, более плосковершинные – отрицательным эксцессом.

Смежные темы решебника:

Примеры решения задач


Пример 1

Дискретная случайная величина X задана законом распределения:

1 3 4 5
0,2 0,3 0,1 0,4

Найти начальные моменты первого, второго и третьего порядков.

Решение

Найдем начальный момент 1-го порядка:

Начальный момент 2-го порядка:

 

Начальный момент 3-го порядка:

Ответ: .


Пример 2

Дискретная случайная величина X задана законом распределения:

0 3 5 6
0,3 0,2 0,3 0,2

Найти центральные моменты первого, второго, третьего и четвертого порядков.

Решение

На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:

Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)

Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.

Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.

Центральный момент первого порядка равен нулю:

Для вычисления центральных моментов удобно воспользоваться формулами, выражающими центральные моменты через начальные, поэтому предварительно найдем начальные моменты:

Начальный момент 2-го порядка:

Начальный момент 3-го порядка:

Начальный момент 4-го порядка:

Найдем центральные моменты:

Ответ: .


Пример 3

Непрерывная случайная величина X задана плотностью распределения:

Найти математическое ожидание, дисперсию, асимметрию и эксцесс.

Решение

Математическое ожидание (начальный момент первого порядка):

Начальный момент второго порядка:

Дисперсия (центральный момент второго порядка):

Среднее квадратическое отклонение:

 

Начальный момент третьего порядка:

 

Начальный момент четвертого порядка:

 

Вычисляем центральные моменты третьего и четвертого порядков:

 

Коэффициент асимметрии:

 

Эксцесс:

Ответ:

.