Matematisk statistik 9hp Föreläsning 5: Summor och väntevärden

Relevanta dokument
Föreläsning 5, FMSF45 Summor och väntevärden

Föreläsning 5, Matematisk statistik Π + E

Matematisk statistik för D, I, Π och Fysiker

Matematisk statistik 9 hp Föreläsning 6: Linjärkombinationer

Matematisk statistik 9 hp Föreläsning 4: Flerdim

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 2: Slumpvariabel

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Föreläsning 6, Matematisk statistik Π + E

Matematisk statistik 9 hp Föreläsning 3: Transformation och simulering

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 7: Normalfördelning

Matematisk statistik för D, I, Π och Fysiker

Föreläsning 5, Matematisk statistik 7.5hp för E Linjärkombinationer

Kap 2. Sannolikhetsteorins grunder

SF1901: Sannolikhetslära och statistik. Flera stokastiska variabler.

Föreläsning 6, FMSF45 Linjärkombinationer

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

2 x dx = [ x ] 1 = 1 ( 1 (1 0.9) ) 100 = /

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

Föreläsning 2, FMSF45 Slumpvariabel

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

Väntevärde och varians

Övning 1 Sannolikhetsteorins grunder

SF1901: Sannolikhetslära och statistik. Väntevärde; Väntevärde för funktioner av s.v:er; Varians; Tjebysjovs olikhet. Jan Grandell & Timo Koski

Matematisk statistik 9 hp, HT-16 Föreläsning 10: Punktskattningar

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

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH FLERDIMENSIONELLA STOKASTISKA STATISTIK VARIABLER. Tatjana Pavlenko. 8 september 2017

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

TAMS79: Föreläsning 4 Flerdimensionella stokastiska variabler

Föreläsning 2, Matematisk statistik för M

FINGERÖVNINGAR I SANNOLIKHETSTEORI MATEMATISK STATISTIK AK FÖR I. Oktober Matematikcentrum Matematisk statistik

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

F5 STOKASTISKA VARIABLER (NCT , samt del av 5.4)

TMS136. Föreläsning 5

SF1920/SF1921 Sannolikhetsteori och statistik 6,0 hp Föreläsning 6 Väntevärden Korrelation och kovarians Stora talens lag. Jörgen Säve-Söderbergh

SF1911: Statistik för bioteknik

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH MER ON VÄNTEVÄRDE OCH VARIANS. KOVARIANS OCH KORRELATION. STORA TALENS LAG. STATISTIK.

Föreläsning 1. Repetition av sannolikhetsteori. Patrik Zetterberg. 6 december 2012

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

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

Stat. teori gk, ht 2006, JW F7 STOKASTISKA VARIABLER (NCT 5.7) Ordlista till NCT

Kurssammanfattning MVE055

TMS136. Föreläsning 5

Statistiska metoder för säkerhetsanalys

Exempel för diskreta och kontinuerliga stokastiska variabler

(x) = F X. och kvantiler

SF1901: Övningshäfte

Föreläsning 8, Matematisk statistik 7.5 hp för E, HT-15 Punktskattningar

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

Föreläsning 17, Matematisk statistik Π + E

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

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

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

TENTAMEN I STATISTIKENS GRUNDER 1

Föreläsning 7: Punktskattningar

Grundläggande matematisk statistik

FACIT: Tentamen L9MA30, LGMA30

Tentamen i Matematisk Statistik, 7.5 hp

BIOSTATISTISK GRUNDKURS, MASB11, VT-16, VT2 ÖVNING 3, OCH INFÖR ÖVNING 4

TMS136. Föreläsning 4

LINKÖPINGS UNIVERSITET EXAM TAMS 27 / TEN 2

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

Statistik 1 för biologer, logopeder och psykologer

Stokastiska signaler. Mediesignaler

Matematisk statistik KTH. Formelsamling i matematisk statistik

SF1922/SF1923: SANNOLIKHETSTEORI OCH DISKRETA STOKASTISKA VARIABLER STATISTIK. Tatjana Pavlenko. 23 mars, 2018

Matematisk statistik KTH. Formel- och tabellsamling i matematisk statistik

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

Repetitionsföreläsning

Föreläsning 3, Matematisk statistik Π + E

6. Flerdimensionella stokastiska variabler

Föreläsning 7: Punktskattningar

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

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

LINKÖPINGS UNIVERSITET EXAM TAMS 79 / TEN 1

Övning 1. Vad du ska kunna efter denna övning. Problem, nivå A

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

Hur måttsätta osäkerheter?

TAMS65 - Föreläsning 1 Introduktion till Statistisk Teori och Repetition av Sannolikhetslära

Bengt Ringnér. September 20, Detta är föreläsningsmanus på lantmätarprogrammet LTH vecka 5 HT07.

40 5! = 1, ! = 1, Om man drar utan återläggning så kan sannolikheten beräknas som 8 19

Föreläsningsmanus i matematisk statistik för lantmätare, vecka 5 HT06

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

1.1 Diskret (Sannolikhets-)fördelning

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

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

Grundläggande matematisk statistik

4 Diskret stokastisk variabel

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

LINKÖPINGS UNIVERSITET EXAM TAMS 27 / TEN 2

Kapitel 5 Multivariata sannolikhetsfördelningar

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

Avd. Matematisk statistik

Föreläsning 8, Matematisk statistik 7.5 hp för E Punktskattningar

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

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

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Laboration 3: Stora talens lag, centrala gränsvärdessatsen och enkla punktskattningar

Transkript:

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 5: Summor och väntevärden Anna Lindgren 20+21 september 2016 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 1/18

2D stokastisk variabel Tvådim. stokastisk variabel (X, Y) Simultan fördelningsfunktion: F X,Y (x, y) = P(X x, Y y) Simultan sannolikhetsfunktion: p X,Y (j, k) = P(X = j, Y = k) Simultan täthetsfunktion: f X,Y (x, y) = Några egenskaper: P[(X, Y) A] = (j,k) A P[(X, Y) A] = p X (j) = k A p X,Y (j, k) p X,Y (j, k) f X,Y (x, y) dxdy 2 x y F X,Y(x, y) Marginell slh.funkt. för X f Y (y) = f X,Y (x, y) dx Marginell täthet för Y Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 2/18

2D stokastisk variabel Fler egenskaper (för täthetsfunktioner) Betingad täthetsfunktion för X givet att Y = y X och Y är oberoende f X Y=y (x) = f X,Y(x, y) f Y (y) f X,Y (x, y) = f X (x) f Y (y) för alla (x, y) Satsen om total sannolikhet f Y (y) = f Y X=x (y) f X (x) dx Bayes sats f X Y=y (x) = f Y X=x (y) f X (x) f Y X=z(y) f X (z) dz Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 3/18

Oberoende Summa av två oberoende, Z = X + Y Diskret: p Z (k) = i+j=k p X (i) p Y (j) = k p X (i) p Y (k i) i=0 Kontinuerlig: F Z (z) = f X (x) f Y (y) dxdy = f Z (z) = x+y z f X (x) f Y (z x) dx f X (x) F Y (z x) dx Tänk på definitionsområdet! Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 4/18

Oberoende Summor av tärningskast Summa av tärningar 0.2 p X (k) 0.1 0 1 2 3 4 5 6 Antal tärningar 7 8 0 10 20 k 30 40 50 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 5/18

Oberoende : Summa av diskreta stokastiska variabler Vad blir sannolikhetsfunktionen för summan av två Geometriska stokastiska variabler X och Y? p X (k) = p Y (k) = p(1 p) k, k = 0, 1,..., 0.5 0.4 p X (k) p X+Y (k) 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 k Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 6/18

Oberoende : Summa av kontinuerliga stokastiska variabler Vad blir tätheten för Z = X + Y om X, Y Exp(λ), där X och Y är oberoende? { λe λx x > 0 f X (x) = f Y (x) = 0 f.ö. 0.4 0.3 f X (x) f X+Y (x) 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 x Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 7/18

Maximum Störst av två oberoende Z = max(x, Y) F Z (z) =P(Z z) = P(max(X, Y) z) = P(X z, Y z) =F X (z) F Y (z) Störst av fler oberoende Z = max(x 1,..., X n ) F Z (z) = F X1 (z)... F Xn (z) Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 8/18

Minimum Minst av två oberoende Z = min(x, Y) F Z (z) =P(Z z) = P(min(X, Y) z) = 1 P(min(X, Y) > z) =1 P(X > z, Y > z) = 1 [1 F X (z)] [1 F Y (z)] Minst av fler oberoende Z = min(x 1,..., X n ) F Z (z) = 1 [1 F X1 (z)]... [1 F Xn (z)] Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 9/18

: Tid tills maskin går sönder Vi har en komplicerad maskin som består av n stycken delsystem. Maskinen fungerar så länge varje delsystem fungerar. Antag att tiden till att delsystem k går sönder är T k, där T k Exp(λ k ), för k = 1, 2,..., n. Delsystemen går sönder oberoende av varandra. Vad är fördelningen för tiden tills maskinen går sönder? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 10/18

2 Täthetsfunktioner för min och max av exponentialfördelning X, Y max(x,y) min(x,y) 1 0 0 1 2 3 x Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 11/18

1 Täthetsfunktioner för max av 1,10,50,100,250,500 Exp(1) fördelningar 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 12/18

Väntevärden 6 Succesiva medelvärden för 6 tärningar 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 Antal tärningskast Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 13/18

Väntevärde, E(X), μ, μ X, m,... Väntevärdet anger tyngdpunkten för fördelningen och kan tolkas som det värde man får i medeltal i långa loppet. { E(X) = x f X(x) dx Kont. k k p X(k) Diskr. Väntevärde av Y = g(x) { E(Y) = g(x) f X(x) dx Kont. k g(k) p X(k) Diskr. Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 14/18

: Keno-3 (igen) I Keno-3 väljs 3 av 70 nr. Vid dragning väljs 20 av dessa 70 ut som vinstnummer. Låt X = Antal vinstnr man prickar in och Y = Vinsten (kr). Två vinstnr ger 5 kr och 3 vinstnr ger 90 kr. Sannolikhetsfunktionerna är j 0 1 2 3 p X (j) 0.36 0.45 0.17 0.02 k 0 5 90 p Y (k) 0.81 0.17 0.02 Vad är väntevärdet av antal vinstnr, X, resp. vinsten (kr), Y = g(x)? 1 p X (k) 1 p Y (k) 0.8 E(X) 0.8 E(Y) 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 1 2 3 k 0 0 20 40 60 80 k Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 15/18

1. Vad blir väntevärdet E(X) om X Exp(λ)? 0.4 0.3 f X (x) E(X) 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 x 2. Vad blir väntevärdet av a + bx om X Exp(λ)? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 16/18

Varians, V(X), σ 2, σ 2 X Variansen anger hur utspridd X är kring sitt väntevärde. [ ] } 2 V(X) = E{ X E(X) = E(X 2 ) E(X) 2 Variansen är alltid positiv. Standardavvikelse, D(X), σ, σ X D(X) = V(X) Standardavvikelsen har samma dimension som X och E(X). Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 17/18

Vad blir variansen V(X) om X Exp(λ)? Vad blir standardavvikelsen D(X) om X Exp(λ)? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F5: väntevärden 18/18