隨機量

隨機量,即隨機變數(random variable)表示隨機試驗各種結果的實值單值函式。隨機事件不論與數量是否直接有關,都可以數量化,即都能用數量化的方式表達。

基本介紹

  • 中文名:隨機量
  • 外文名:random variable
  • 領域:數學
  • 別稱:隨機變數
定義,性質,不確定性,基本類型,隨機變數的函式,概述,例子,參見,

定義

給定樣本空間,如果其上的實值函式
(實值)可測函式,則稱
為(實值)隨機變數初等機率論中通常不涉及到可測性的概念,而直接把任何
的函式稱為隨機變數。
如果
指定給機率空間
中每一個事件
有一個實數
,同時針對每一個實數
都有一個事件集合與其相對應,其中
{
},那么
被稱作隨機變數。隨機變數一般用大寫拉丁字母或小寫希臘字母(比如
)來表示,從上面的定義注意到,隨機變數實質上是函式,不能把它的定義與變數的定義相混淆,另外機率函式
並沒有在考慮之中。
例如,隨機擲兩個骰子,整個事件空間可以由36個元素組成:
這裡可以構成多個隨機變數,比如隨機變數
(獲得的兩個骰子的點數和)或者隨機變數
(獲得的兩個骰子的點數差),隨機變數
可以有11個整數值,而隨機變數
只有6個。
又比如,在一次扔硬幣事件中,如果把獲得的背面的次數作為隨機變數
,則
可以取兩個值,分別是0和1。
如果隨機變數
的取值是有限的或者是可數無窮盡的值
則稱
離散隨機變數。 如果{\displaystyle X}由全部實數或者由一部分區間組成,
則稱
連續隨機變數,連續隨機變數的取值是不可數及無窮盡的。

性質

不確定性

隨機變數在不同的條件下由於偶然因素影響,其可能取各種隨機變數不同的值,具有不確定性隨機性,但這些取值落在某個範圍的機率是一定的,此種變數稱為隨機變數。隨機變數可以是離散型的,也可以是連續型的。如分析測試中的測定值就是一個以機率取值的隨機變數,被測定量的取值可能在某一範圍內隨機變化,具體取什麼值在測定之前是無法確定的,但測定的結果是確定的,多次重複測定所得到的測定值具有統計規律性。隨機變數與模糊變數的不確定性的本質差別在於,後者的測定結果仍具有不確定性,即模糊性

基本類型

簡單地說,隨機變數是指隨機事件的數量表現。某地若干名男性健康成人中,每人血紅蛋白量的測定值;等等。另有一些現象並不直接表現為數量,例如人口的男女性別、試驗結果的陽性或陰性等,但我們可以規定男性為1,女性為0,則非數量標誌也可以用數量來表示。這些例子中所提到的量,儘管它們的具體內容是各式各樣的,但從數學觀點來看,它們表現了同一種情況,這就是每個變數都可以隨機地取得不同的數值,而在進行試驗或測量之前,我們要預言這個變數將取得某個確定的數值是不可能的。 按照隨機變數可能取得的值,可以把它們分為兩種基本類型:
1.離散型隨機變數: 即在一定區間內變數取值為有限個,或數值可以一一列舉出來。例如某地區某年人口的出生數、死亡數,某藥治療某病病人的有效數、無效數等。
2.連續型隨機變數: 即在一定區間內變數取值有無限個,或數值無法一一列舉出來。例如某地區男性健康成人的身長值、體重值,一批傳染性肝炎患者的血清轉氨酶測定值等。

隨機變數的函式

概述

一個新的隨機變數能被波萊爾可測函式定義
來產生一個隨機變數X.Y的累積分布函式是:
如果波萊爾函式可逆
得到它的機率密度函式

例子

定義X為實數,在連續性隨機變數里,讓Y=X,
如果y< 0,那么 P(X≤y) = 0,
如果y≥ 0,
可以得到:

參見

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