Các số đặc trưng của biến ngẫu nhiên
1. Kỳ vọng toán
Định nghĩa 1.1. Kỳ vọng toán hay giá trị trung bình của biến ngẫu nhiên X là một
số thực, ký hiệu E(X) được xác định bởi
Nếu X là biến ngẫu nhiên rời rạc, có phân phối xác suất P(X = x
k
) = p
k
thì
Nếu X là biến ngẫu nhiên liên tục với hàm mật độ thì
Số E(X) cho ta biết giá trị trung bình mà biến ngẫu nhiên X nhận. E(X) tồn tại hữu
hạn nếu hoặc . Trong trường hợp E(X) nhận giá trị vô
hạn, ta nói biến ngẫu nhiên X không tồn tại kỳ vọng. Lưu ý rằng, thực chất E(X)
chính là tích phân Lebesgue của biến ngẫu nhiên (hàm đo được) X theo độ đo xác
suất P trên không gian mẫu , nghĩa là
E(X )=
Việc xây dựng định nghĩa E(X) như trên có thể tìm đọc chẳng hạn trong [1].
Ví dụ 1.2. Cho không gian xác suất và . Xét biến ngẫu nhiên hàm
chỉ tiêu I
A
trên tập A, nghĩa là
Ta có P(I
A
= 1) = P(A) và P(I
A
= 0) = P( ) = 1 - P(A). Vậy
E(I
A
giá trị của biến ngẫu nhiên đó xung quanh giá trị trung bình của nó. Đại
lượng được gọi là độ lệch tiêu chuẩn của biến ngẫu nhiên X.
Tính chất 2.2.
Nếu C là hằng số thì D(C) = 0
Nếu a, b là các hằng số thì D(aX + b) = a
2
D(X).
Nếu D[g(X)] = 0 thì g(X) là hằng số.
Ví dụ 2.3. Cho biến ngẫu nhiên X có hàm mật độ
Xác định kỳ vọng và phương sai của biến ngẫu nhiên Y = 2X
2
.
Giải. Ta có Từ đó
3. Các số đặc trưng khác
a. Mômen gốc và mômen trung tâm
Định nghĩa 3.1.
i) Mômen gốc bậc k ( của biến ngẫu nhiên X, ký hiệu m
k
được xác định
bởi
m
k
= E(X
k
) .