Мода и медиана случайной величины.
Квантиль уровня случайной величины
Краткая теория
Кроме математического ожидания и дисперсии, в теории вероятностей применяется еще ряд числовых характеристик, отражающих те или иные особенности распределения.
Мода непрерывной и дискретной случайной величины
Модой случайной величины называется ее наиболее вероятное значение, для которого вероятность или плотность вероятности достигает максимума.
В частности, наивероятнейшее значение числа успехов в схеме Бернулли – это мода биномиального распределения.
Если вероятность или плотность вероятности достигает максимума не в одной, а в нескольких точках, распределение называется полимодальным.
Полимодальное распределение
Медиана непрерывной и дискретной случайной величины
Медианой случайной величины называют число , такое, что .
То есть вероятность того, что случайная величина примет значение, меньшее медианы или больше ее, одна и та же и равна .
Для дискретной случайной величины это число может не совпадать ни с одним из значений . Поэтому медиану дискретной случайной величины определяют как любое число , лежащее между двумя соседними возможными значениями и такими, что .
Для непрерывной случайной величины, геометрически, вертикальная прямая , проходящая через точку с абсциссой, равной , делит площадь фигуры под кривой распределения на две равные части.
Медиана на графике плотности вероятности непрерывной случайной величины
Очевидно, что в точке функция распределения непрерывной случайной величины равна , то есть .
Медиана на графике функции распределения непрерывной случайной величины
Квантили и процентные точки случайной величины
Наряду с отмеченными выше числовыми характеристиками для описания случайной величины используется понятие квантилей и процентных точек.
Квантилем уровня (или – квантилем) называется такое значение случайной величины, при котором функция ее распределения принимает значение, равное , то есть:
Некоторые квантили получили особое называние. Очевидно, что введенная выше медиана случайной величины есть квантиль уровня 0,5, то есть . Квантили и получили название соответственно верхнего и нижнего квантилей. Также в литературе встречаются термины: децили (под которыми понимают квантили ) и процентили (квантили ).
С понятием квантиля тесно связано понятие процентной точки. Под точкой подразумевается квантиль , то есть такое значение случайной величины , при котором .
Смежные темы решебника:
Примеры решения задач
Пример 1
Найти моду, медиану, квантиль и 40%-ну точку случайной величины c плотностью распределения:
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.
Исследуем функцию на наибольшее и наименьшее значение на отрезке
Производная:
Производная не обращается в нуль.
Значения на концах отрезка:
Следовательно, мода:
Медиану найдем из условия:
В нашем случае получаем:
Значение принадлежит отрезку , следовательно, искомая медиана:
Квантиль найдем из уравнения:
Значение принадлежит отрезку , следовательно, искомый квантиль:
Найдем 40%-ную точку случайной величины , или квантиль из уравнения:
Значение принадлежит отрезку , следовательно, искомая точка:
Ответ: .
Пример 2
Найти моду, медиану, квантиль случайной величины , заданной функцией распределения:
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.
Найдем плотность распределения:
Исследуем функцию на наибольшее и наименьшее значение на отрезке
Производная:
Значения функции в стационарных точках и на концах отрезка:
Распределение полимодальное:
Медиану найдем из уравнения:
Итак, медиана:
Квантиль найдем из уравнения:
Итак:
Ответ: .