基本介紹
- 中文名:示性函式
- 外文名:characteristic function
- 所屬學科:數學
- 相關概念:0-1分布,集合,隨機過程等
事件示性函式,集合的示性函式,隨機過程的示性函式,均值函式,方差與標準偏差函式,相關函式,
事件示性函式
依事件出現與否應取1和0的函式。設A是—事件,則
事件的關係和運算與示性函式的關係和運算一一對應。如
若,則;若,則。此外,
藉助示性函式,可以將事件的研究納入隨機變數的研究。
集合的示性函式
集合的特徵函式(characteristic function of a set)亦稱集合的示性函式,與集合一一對應並反映其組成、運算和可測性等特性的簡單函式。可看做集合的函式表示法,該集合的元素由相應特徵函式取值1的點所確定。設X是全集,對任意集合,把函式
稱為集合A的特徵函式或示性函式。特徵函式與相應集合之間有如下關係:
1.;
2.。
3.。
4.對一列集,有
隨機過程的示性函式
為了描述一個隨機過程,必須知道它的有限維分布函式族。然而在計算較高維數的分布函式時,往往在計算上帶來很大的困難。因此,在實際套用中,通常是利用隨機過程的幾個主要特徵來描述。我們知道,在機率論中為了描述隨機變數,通常是用均值、方差和相關係數等示性數來描述。對於隨機過程,均值、方差及相關係數隻不過是時間的函式而已。因此,我們通常稱之為均值函式、方差函式及相關函式,有時把這些函式叫做隨機過程的示性函式。
均值函式
定義1設為隨機過程,如果積分
存在,則稱為該隨機過程的均值函式,有時簡記為。其中和分別為該隨機過程的一維分布函式和一維密度函式。
方差與標準偏差函式
定義2 設為隨機過程,如果積分
存在,稱為該隨機過程的方差函式,有時簡記為。特別地,稱
為隨機過程的標準偏差函式。
相關函式
定義3設為隨機過程,如果積分
存在,則稱為該隨機過程的原點自相關函式。特別地,稱為二階原點矩函式。完全類似,稱
為隨機過程和的原點互相關函式。
稱積分
為隨機過稱的中心自相關函式,完全類似,稱
為隨機過程和的中心互相關函式。
由(2)式及(3)式,可知
比較(1)式和(3)式,還有