Våra vanligaste fördelningar

Relevanta dokument
TMS136. Föreläsning 4

4 Diskret stokastisk variabel

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Veckoblad 3. Kapitel 3 i Matematisk statistik, Dahlbom, U.

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, VT 2009) Föreläsning 2. Diskreta Sannolikhetsfördelningar. (LLL Kap 6) Stokastisk Variabel

1.1 Diskret (Sannolikhets-)fördelning

Föreläsning 2 (kap 3): Diskreta stokastiska variabler

F6 STOKASTISKA VARIABLER (NCT ) Används som modell i situation av följande slag: Slh för A är densamma varje gång, P(A) = P.

Kap 2. Sannolikhetsteorins grunder

1.1 Diskret (Sannolikhets-)fördelning

Veckoblad 3. Kapitel 3 i Matematisk statistik, Blomqvist U.

Exempel för diskreta och kontinuerliga stokastiska variabler

Lösningar till uppgifter från Milton-Arnold, kap 3 4 Matematisk statistik

Jörgen Säve-Söderbergh

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 2: Slumpvariabel

Matematisk statistik KTH. Formelsamling i matematisk statistik

Detta formelblad får användas under både KS2T och KS2D, samt ordinarie tentamen. x = 1 n. x i. with(stats): describe[mean]([3,5]); 4.

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

Kap 3: Diskreta fördelningar

Resultat till ett försök är ofta ett tal. Talet kallas en stokastisk variabel (kortare s. v.).

4.1 Grundläggande sannolikhetslära

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp, HT 2008) Föreläsning 2

1 Föreläsning V; Kontinuerlig förd.

TAMS65. Formel- och tabellsamling i matematisk statistik TAMS65. Martin Singull TAMS65 TAMS65

Resultat till ett försök är ofta ett tal. Talet kallas en stokastisk variabel (kortare s. v.).

Kapitel 4 Sannolikhetsfördelningar Sid Föreläsningsunderlagen är baserade på underlag skrivna av Karl Wahlin

FORMELSAMLING MATEMATISK STATISTIK FÖR W; FMSF75 UPPDATERAD Sannolikhetsteori. Beskrivning av data. Läges-, spridnings- och beroendemått

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Stokastiska Processer F2 Föreläsning 1: Repetition från grundkursen

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, HT 2008) Föreläsning 3

Övning 1(a) Vad du ska kunna efter denna övning. Problem, nivå A. Redogöra för begreppen diskret och kontinuerlig stokastisk variabel.

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH KONTINUERLIGA STOKASTISKA VARIABLER STATISTIK. Tatjana Pavlenko. 7 september 2016

SF1920/SF1921 Sannolikhetsteori och statistik 6,0 hp Föreläsning 3 Diskreta stokastiska variabler. Jörgen Säve-Söderbergh

Övning 1 Sannolikhetsteorins grunder

Grundläggande matematisk statistik

Matematisk statistik KTH. Formel- och tabellsamling i matematisk statistik

4.2.1 Binomialfördelning

Formel- och tabellsamling i matematisk statistik

Föreläsning 2, FMSF45 Slumpvariabel

Föreläsning 8, Matematisk statistik Π + E

4. Stokastiska variabler

Två parametrar: µ (väntevärdet) och σ (standardavvikelsen) µ bestämmer normalfördelningens läge

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

F9 SAMPLINGFÖRDELNINGAR (NCT

1 Stokastiska processer. 2 Poissonprocessen

Fördelningsfunktionen för en kontinuerlig stokastisk variabel. Täthetsfunktionen för en kontinuerlig och en diskret stokastisk variabel.

Finansiell statistik, vt-05. Kontinuerliga s.v. variabler. Kontinuerliga s.v. F7 Kontinuerliga variabler

Tentamen i matematisk statistik (9MA241/9MA341, STN2) kl 14 18

6. Flerdimensionella stokastiska variabler

modell Finansiell statistik, vt-05 Modeller F5 Diskreta variabler beskriva/analysera data Kursens mål verktyg strukturera omvärlden formellt

Problemdel 1: Uppgift 1

Exempel. Kontinuerliga stokastiska variabler. Integraler i stället för summor. Integraler i stället för summor

MS-A0509 Grundkurs i sannolikhetskalkyl och statistik Sammanfattning, del I

MS-A0509 Grundkurs i sannolikhetskalkyl och statistik Sammanfattning, del I

TENTAMEN I MATEMATIK MED MATEMATISK STATISTIK HF1004, TEN

SF1911: Statistik för bioteknik

Föreläsning 3. Kapitel 4, sid Sannolikhetsfördelningar

Lärmål Sannolikhet, statistik och risk 2015

Kurssammanfattning MVE055

Föreläsning 8, FMSF45 Binomial- och Poissonfördelning, Poissonprocess

Repetitionsföreläsning

FORMELSAMLING HT-18 MATEMATISK STATISTIK FÖR B, K, N, BME OCH KEMISTER; FMSF70 & MASB02. Sannolikhetsteori. Beskrivning av data

Avd. Matematisk statistik

Poisson Drivna Processer, Hagelbrus

Matematisk statistik för D, I, Π och Fysiker

Tentamen i matematisk statistik (9MA241/9MA341, STN2) kl 08-12

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration, annars är det detta datum som gäller:

F10 Kap 8. Statistikens grunder, 15p dagtid. Binomialfördelningen 4. En räkneregel till. Lite repetition HT Sedan

Formler och tabeller till kursen MSG830

SF1901: Sannolikhetslära och statistik. Mer om Approximationer

F5 STOKASTISKA VARIABLER (NCT , samt del av 5.4)

Matematisk statistik för B, K, N, BME och Kemister

Matematisk statistik 9 hp Föreläsning 8: Binomial- och Poissonfördelning, Poissonprocess

Problemsamling i Sannolikhetsteori

MVE051/MSG Föreläsning 7

Föreläsning 12: Repetition

Föreläsning G70 Statistik A

FÖRELÄSNING 3:

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

8. NÅGRA SPECIELLA KONTINUERLIGA SANNOLIKHETSFÖRDELNINGAR

Kapitel 3 Diskreta slumpvariabler och deras sannolikhetsfördelningar

MS-A0509 Grundkurs i sannolikhetskalkyl och statistik Exempel, del I

SOS HT Slumpvariabler Diskreta slumpvariabler Binomialfördelning. Sannolikhetsfunktion. Slumpförsök.

Statistik 1 för biologer, logopeder och psykologer

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 5: Summor och väntevärden

(a) på hur många sätt kan man permutera ordet OSANNOLIK? (b) hur många unika 3-bokstavskombinationer kan man bilda av OSANNO-

Grundläggande matematisk statistik

a) Beräkna sannolikheten att en följd avkodas fel, det vill säga en ursprungliga 1:a tolkas som en 0:a eller omvänt, i fallet N = 3.

Föreläsning 4: Konfidensintervall (forts.)

SF1901: Sannolikhetslära och statistik. Statistik: Intervallskattning (konfidensintervall)

Föreläsning 5. Funktioner av slumpvariabler. Ett centralt resultat.

TT091A, TVJ22A, NVJA02 Pu, Ti. 50 poäng

Sannolikheten för att barnet skall få blodgrupp A0 A0 1/2 AA 1 AB 1/2 Övriga 0

FÖRELÄSNING 4:

Centrala gränsvärdessatsen (CGS). Approximationer

Föreläsning 4, Matematisk statistik för M

Introduktion till statistik för statsvetare

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Transkript:

Sida Våra vanligaste fördelningar Matematisk statistik för D3, VT Geometrisk fördelning X är geometriskt fördelad med parameter p, X Geo(p), om P (X = k) = ( p) k p P (X k) = ( p) k för k =,,... Beskriver antalet oberoende försök vi måste göra tills vi lyckas första gången, där varje försök lyckas med sannolikheten p. Minneslös på samma sätt som eponentialfördelningen. E [X] = p Var (X) = p p..3 px().. p =.5 FX().8.6.4 p =.5 4 6 8. 4 6 8 Eponentialfördelningen X är eponentialfördelad med parameter λ >, X ep(λ), om () = λe λ, () = e λ,. Eponentialfördelningen beskriver tiden tills en händelse inträffar, där λ är intensiteten för händelser. Den förväntade tiden mellan händelser är /λ, och kursboken använder β = /λ som parameter. Vanligtvis uppträder eponentialfördelningen som livslängden för en komponent, λ kallas då felintensitet. Eponentialfördelningen är minneslös, det vill säga, P (X t + T X > t) = P (X T ). I ord betyder detta att den återstående livslängden är oberoende av det förflutna komponenter åldras eller slits inte. E [X] = λ Var (X) = λ Intressant specialfall: X ep(λ ), X ep(λ ) och oberoende = min(x, X ) ep(λ + λ )..5 λ = λ = λ = λ = ().5 λ =.5 ().5 λ =.5 4 6 8 4 6 8

Sida Negativ binomialfördelning är en generalisering av den geometriska fördelningen ovan. X är negativt binomialfördelad med parametrar p och r, om ( ) k P (X = k) = ( p) k r p r, k = r, r +, r +,... r Beskriver antalet försök vi måste göra tills vi lyckas r:te gången, där varje försök lyckas med sannolikheten p. Med det inser vi att detta är fördelningen för en summa av r stycken oberoende geometriskt fördelade stokastiska variabler, och då r = får vi precis geometriska fördelningen. E [X] = r p Var (X) = r p p. Γ-fördelningen (Gamma-fördelningen) X är Γ-fördelad med parametrar n och λ om () = Funktionen i nämnaren Γ(n) definieras av Γ(n) = λn Γ(n) n e λ,, z n e z dz, n. Om n är heltalig så är Γ(n) = (n )!, och fördelningen () är fördelningen för en summa av n oberoende, eponentialfördelade stokastiska variabler, alla med parameter λ. För n = är Γ-fördelningen lika med eponentialfördelningen. E [X] = n λ Var (X) = n λ. Intressant relation: X Γ(n, λ) = λx Γ(n, ), där vi kan få konfidensintervall för λ genom att avläsa Γ(n, )-tabeller..4 n = 4, λ = n =, λ = (). n = 4, λ = ().5 n = 4, λ = n =, λ = n = 4, λ = 4 6 8 4 6 8

Sida 3 Binomialfördelningen X är binomialfördelad med parametrar n och p, X Bin(n, p) om ( ) n P (X = k) = p k ( p) n k, k =,..., n. k Typisk situation är att X är antalet lyckade försök i en serie av n oberoende försök, vardera med sannolikhet p att lyckas. E [X] = np Var (X) = np( p). Om n är stor och p liten, kan binomialfördelningen approimeras med Poissonfördelningen med c = np..3 n =, p =.3. p X (). ().5 n =, p =.3 4 6 8 4 6 8 Poisson-fördelningen X är Poissonfördelad med parameter c, X Po(c), om P (X = k) = ck k! e c, k =,,... Poissonfördelningen räknar antalet händelser, typiskt över ett tidsintervall T, där händelser sker med intensitet λ. En vanlig modell för antalet inkommande samtal till en telefonstation under tiden T. Parametern c tolkas som det förväntade antalet händelser, och uppfyller c = λt. Tiden mellan två händelser är eponentialfördelad med parameter λ, och på grund av minneslösheten, är antalet händelser på disjunkta (ej överlappande) intervall oberoende. E [X] = c Var (X) = c Intressant relation: X Po(c ), X Po(c ) och oberoende = X + X Po(c + c )..3 c = 3. p X (). ().5 c = 3 4 6 8 4 6 8

Sida 4 Hypergeometrisk fördelning X är hypergeometriskt fördelad med parametrar s, v och n, om ( )( ) s v P (X = k) = k n k ( ), k = ma(n v, ),..., min(s, n). s + v n Detta är ingen fördelning att minnas egentligen, utan den kan lätt härledas när den behövs. Fördelningen uppstår då vi vill plocka n kulor (utan återläggning) ur en urna med s svarta och v vita kulor, och sedan räknar antalet svarta bland dessa n dragna. Vanligtvis brukar problemen ställas i form av defekta och hela enheter i ett parti varor istället för svarta och vita kulor. För kompletthetens skull infogas här också väntevärdet och variansen för den hypergeometriska fördelningen ovan. E [X] = s s + v n Var (X) = sv (s + v) n s + v n s + v. Likformig fördelning (kontinuerliga fallet) X är likformigt fördelad på intervallet [a, b], X Likf(a, b), om () = b a, a b () = a b a, a b. Detta är en grundläggande fördelning och definierar vad vi menar med på måfå, och såsom brukligt för grundläggande saker är beteckningen Likf(a, b) ej standard. Alla skriver olika. E [X] = a + b Var (X) = (b a). Intressant relation: Vi vet att funktioner av stokastiska variabler i sig är nya stokastiska variabler. Om Y godtycklig stokastisk variabel med fördelningsfunktion F Y (t), så är X = F Y (Y ) en ny stokastisk variabel och X Likf(, ). a =, b = 5 a = 3, b = 9 ().5 a = 4, b = 5 ().5 a =, b = 5 a = 3, b = 9 a = 4, b = 5 4 6 8 4 6 8 Likformig fördelning (diskreta fallet) X är likformigt fördelad på talen {a, a +,..., b}, om E [X] = a + b P (X = k) = b a +, a k b. Var (X) = (b a)(b a + ).

Sida 5 Bernoullifördelning (tvåpunktsfördelning) X är Bernoullifördelad med parameter p om den bara kan anta värdena och, och P (X = ) = p P (X = ) = p. Ett annat vanligt namn på en sådan variabel är indikatorvariabel. E [X] = p Var (X) = p( p) En summa av n oberoende Bernoullivariabler är binomialfördelad med parametrar n och p. Normalfördelningen X är normalfördelad med parametrar µ och σ, X N(µ, σ ) om () = πσ e ( µ) /(σ ). Denna dyker upp precis överallt! Under väldigt allmänna villkor kommer summor av oberoende stokastiska variabler att vara approimativt normalfördelade. E [X] = µ Var (X) = σ. Observera att en del använder beteckningssättet N(µ, σ) och anger standardavvikelsen istället för variansen. Alla linjärkombinationer av oberoende normalfördelade stokastiska variabler är i sig normalfördelade. Grundläggande relation: X N(µ, σ ) = X µ σ N(, )..4 µ = 5, σ = µ = 5, σ = µ = 3, σ = (). ().5 µ = 5, σ = µ = 5, σ = µ = 3, σ = 4 6 8 4 6 8 χ -fördelningen ( Tji-två, eng. Chi-square) Förekommer om X,..., X n är oberoende N(, ) så är Y = X + +X n, χ -fördelad med parameter n, vilket utläses med n frihetsgrader. Speciellt: Y χ m, Y χ n och oberoende, ger Y + Y χ n+m. E [Y ] = n Var (Y ) = n. χ -fördelningen är ett specialfall av Γ-fördelningen med (n, λ) = (n/, /)..6 n = ().4. n = 4 n = 8 ().5 n = n = 4 n = 8 4 6 8 4 6 8