310 likes | 519 Views
Kap 06 Diskrete stokastiske variable. Diskrete stokastiske variabler. En stokastisk variabel X er en funksjon som til ethvert enkeltutfall u i utfallsrommet tilordner et tall X(u). u i. R. Sannsynlighetsfordeling. Verdimengden V X til en stokastisk variabel X
E N D
Diskrete stokastiske variabler En stokastisk variabel X er en funksjon som til ethvert enkeltutfall u i utfallsrommet tilordner et tall X(u). ui R
Sannsynlighetsfordeling Verdimengden VX til en stokastisk variabel X er mengden av de verdier X kan anta. En samlet oppstilling over verdiene i VX med tilhørende sannsynligheter P(X=x) kalles sannsynlighetsfordelingen eller punktsannsynligheten til X. (X=x) = {u| X(u) = x}
Sannsynlighetsfordeling - To myntkast = {MM,MK,KM,KK} X(u) : 0 1 1 2 Antall kron VX = { 0, 1, 2 } P(X=x) : 1/4 1/2 1/4 P KM MM 1/2 KK MK 1/4 R R 0 1 2 0 1 2
Sannsynlighetsfordeling - To terningkast = {11,12,13,14,15,16, 21,22,23,24,25,26, 31,32,33,34,35,36, 41,42,43,44,45,46, 51,52,53,54,55,56, 61,62,63,64,65,66 } P 6/36 3/36 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 R VX = {2,3,4,…,12}
Fordelingsfunksjon Den kumulative fordelingsfunksjonen eller bare fordelingsfunksjonen til en stokastisk variabel X er definert ved:
Fordelingsfunksjon - To myntkast P 1/2 1/4 R 0 1 2 F 1 1/2 R 0 1 2
Fordelingsfunksjon - To Terningkast P 6 3 R 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 F 1 1/2 R 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Forventning Def = { u1, u2, …, un, } P : P(u1) P(u2) … P(un) X : X(u1) X(u2) … X(un) Forventningen til en stokastisk variabel X er definert ved:
Forventning Gjennomsnitt i det lange løp = { u1, u2, …, un, } n : n(u1) n(u2) … n(un) X : X(u1) X(u2) … X(un)
Forventning - To myntkast = {MM,MK,KM,KK} X(u) : 0 1 1 2 Antall kron P(u): 1/4 1/4 1/4 1/4 VX = { 0, 1, 2 } P(X=x) : 1/4 1/2 1/4 Forventet antall kron ved kast med to mynter vil i det lange løp være lik 1.
Forventning - Ett terningkast Forventet sum antall øyne ved kast med en terninger vil i det lange løp være lik 7/2.
Forventning - To terningkast Forventet sum antall øyne ved kast med to terninger vil i det lange løp være lik 7.
Forventning - Tombola = {1 , 2 , 3 ,…, N} X(u) : v1, v2, v3,…, vN Verdien til hvert enkelt lodd P(u): 1/N 1/N 1/N 1/N Forventet verdi er lik gjennomsnittlig verdi av loddene i tombolaen.
Forventning - Ett myntkastVentetid inntil første kron = {K , MK , MMK , MMMK, … } N(u) : 1 , 2 , 3 , 4 , … Ventetid inntil første kron Forventet antall kast med en mynt inntil første kron er lik 2
Forventning - Spill 1 Ett kast med en mynt Innsats : kr 10 pr kast Kron : Vinner en gevinst lik innsatsen Mynt : Taper innsatsen = {K , M} P(u) : 1/2 , 1/2 G(u) : 10 -10 x = { -10, 10 } P(G=x) : 1/2 1/2 Et spill hvor forventet gevinst er lik 0 kalles et rettferdig spill
Forventning - Spill 2 Kast med en terning Innsats : kr a 6 : Utbetaling kr 10 5 : Utbetaling kr 5 1,2,3,4 : Ingen utbetaling Bestem a slik spillet skal balansere i det lange løp = {1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6} P(u) : 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 G(u) : 0 0 0 0 5 10 x = { 0, 5, 10 } P(G=x) : 4/6 1/6 1/6
Forventning - Spill 3 Kast med en mynt inntil kron, maks 3 ganger. Innsats a. Kron : Vinner en gevinst lik innsatsen Mynt : Taper innsatsen Spill 1 : Innsatsen er kr 10 i hver omgang Spill 2 : Innsatsen er kr 10 i første omgang, men dobles for hver ny omgang. x1 = { -30, -10, 0, 10 } P(G1=x1): 1/8 1/8 1/4 1/2 = {K , MK , MMK , MMM} P(u) : 1/2 1/4 1/8 1/8 G1(u) : 10 0 -10 -30 G2(u) : 10 10 10 -70 x2 = { -70, 10 } P(G2=x2): 1/8 7/8
Forventning - Tre myntkast = { MMM, MMK, MKM, MKK, KMM, KMK, KKM, KKK } x : 0 1 2 3 Antall kron P(u): 1/8 3/8 3/8 1/8 Spill 1 : Gevinst Y = 2X + 1 Spill 2 : Gevinst Z = X2 Forventet gevinst:
Forventning/Varians - Uavhengige variabler Vi skal bestemme forventning og varians til gjennomsnittet av n uavhengige stokastiske variabler som alle har forventning og varians 2.
Tsebysjevs ulikhet Varians Bevis:
Standardisert stokastisk variabel Definisjon Regneregler