Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Случайные векторы. Функция распределения случайного вектора и ее свойства.






    Часто в вероятностных моделях случайных явлений приходится рассматривать сразу несколько СВ, причем изучение каждой СВ отдельно от других приводит к недопустимому упрощению модели. Математической моделью таких случайных явлений является понятие случайного вектора ().

    Определение. Совокупность случайных величин , значения которых совместно описывают результат некоторого случайного явления, называется -мерным случайным вектором (многомерной СВ или системой СВ) и обозначается . При этом сами СВ , называют координатами (компонентами, составляющими) .

    Исчерпывающей вероятностной характеристикой является его функция распределения (ФР). Рассмотрим вначале случай двумерного случайного вектора , как наиболее часто встречающийся в практических приложениях, а потом полученные результаты обобщим на случай многомерный.

    Двумерный обычно обозначают (без введения индексов).

    Определение. ФР называется функция двух действительных переменных и , определяемая при каждом равенством:

    . (3.1)

    ФР называют также двумерной ФР или совместной ФР СВ и .

    Геометрически ФР представляет собой вероятность попадания случайной точки в квадрант с вершиной в точке .

    Из определения (3.1) вытекают следующие свойства ФР .

    Свойства двумерной ФР.

    1. для любых .

    (свойство очевидно, так как ФР - вероятность).

    2. является неубывающей функцией по каждому из своих аргументов.

    ▲ Когда один из аргументов или фиксирован, доказательство свойства 2 полностью аналогично одномерному случаю. ■.

    3. является непрерывной слева функцией по каждому из своих аргументов.

    ▲ Когда один из аргументов или фиксирован, доказательство свойства 3 полностью аналогично одномерному случаю ■.

    4. ; .

    ▲ В силу свойства 5 вероятности

    ;

    ;

    .

    В силу аксиомы нормированности

    ■.

    5. ,

    где и - функции распределения координат и соответственно.

    Свойство 5 означает, что по функции распределения двумерного случайного вектора всегда можно найти одномерные (маргинальные) функции распределения его координат. Обратное без дополнительной информации неверно.

    ▲ В соответствии со свойствами вероятности имеем:

    ;

    ■.

    6. Вероятность попадания случайного вектора в прямоугольник со сторонами, параллельными осям координат, определяется по формуле:

    ▲ Обозначим

     

    ;

    ;

    ;

    .

     

     

    Очевидно, что . При этом события и являются несовместными, а . Поэтому по теореме сложения вероятностей получаем:

    .

    Остается теперь учесть, что , ,

    , ■.

    Аналогичными являются определение и свойства многомерной ФР.

    Определение. Функция действительных переменных, определяемая для любого равенством

    ,

    называется функцией распределения случайного вектора или многомерной ( -мерной) ФР или совместной ФР СВ .

    Свойства многомерной ФР.

    1. для любых .

    2. является неубывающей функцией по каждому из своих аргументов.

    3. является непрерывной слева функцией по каждому из своих аргументов.

    4. , если хотя бы один из аргументов .

    .

    5. (Свойство согласованности). По ФР можно получить ФР любой совокупности из его координат. Для этого следует в ФР положить аргументы для .

    Многомерный аналог свойства 6 двумерной ФР приводить не будем из-за необходимости введения разностных операторов и его громоздкой записи.

    В приложениях, как правило, имеют дело со двух типов: дискретными и непрерывными. В каждом из этих случаев существуют более удобные, чем ФР, способы задания .

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.