„Szórás (valószínűségszámítás)” változatai közötti eltérés

[nem ellenőrzött változat][nem ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Nincs szerkesztési összefoglaló
Nincs szerkesztési összefoglaló
1. sor:
{{egyért3|Szórás (egyértelműsítő lap)|A|szórás}}
A '''szórás''' a [[valószínűségszámítás]]ban az [[valószínűség-eloszlás|eloszlásokat]] jellemző egyikjellemző paraméter,szóródási aztmérőszám. mutatjaA megszórás megmutatja, hogy azegy [[valószínűségi változó]] értékeinkértékei átlagosan mennyivelmennyire térnek el aza adatsorunk[[várható számtaniérték|várható átlagátólértékétől]].
 
Az ''<math>X''</math> [[valószínűségi változó]] '''szórását''' az
 
<center>
<math>
\mathbb{D}(X) = \sqrt{\mathbb{E} \left((X -\mathbb{E}(X))^2\right)} =
\sqrt
\sqrt{\mathbf mathbb{E}(X^2)-\mathbf mathbb{E}^2(X)}
{
\mathbf E
\left(
(X - \mathbf E (X))^2
\right)
}
=
\sqrt{\mathbf E(X^2)-\mathbf E^2(X)}
</math>
</center>
 
képlet adja meg (feltéve, hogy ez az érték létezik), ahol '''<math>
\mathbb{E'''(''X'')}
</math> az ''X''a [[várható érték|várható értéket]]ét jelöli.

Az ''<math>
X''
</math> valószínűségi változó szórásának '''jelölésére''' a szakirodalomban a következő konvenciók léteznek:
 
<center>
26 ⟶ 25 sor:
\mathbf D X,
\,
\mathbb D (X),
\,
\mathbb D X.
32 ⟶ 31 sor:
</center>
 
A szórás négyzetét olyan gyakran használják a [[valószínűségszámítás]]ban és a [[matematikai statisztika|matematikai statisztikában]], hogy önálló fogalomként, mint szórásnégyzet vagy [[variancia]] is szoktak rá utalni.

Az ''<math>
X''
</math> valószínűségi változó szórásnégyzete tulajdonképp az ''<math>
X''
</math> második [[centrális momentum]]a.
 
== A szórás néhány fontosabb tulajdonsága ==
 
* Az <math>
* Az ''X'' valószínűségi változónak pontosan akkor létezik szórása, ha ''X''<sup>2</sup>-nek létezik várható értéke, s ebben az esetben
X
* Az ''X''</math> valószínűségi változónak pontosan akkor létezik szórása, ha ''X''<supmath>2</sup>-nek létezik várható értéke, s ebben az esetben
X^2
</math>-nek létezik várható értéke, s ebben az esetben
 
:<math>
\begin{align}
\mathbf D^2 (X)
\mathbb{D}(X) & = \sqrt{\mathbb{D}^2(X)} = \sqrt{\mathbb{V}(X)} = \\
=
& = \sqrt{\mathbb{E}\left((X - \mathbb{E}(X))^2\right)} =
\mathbf E (X^2)
\sqrt{\mathbb{E}(X^2 - 2X\mathbb{E}(X) +\mathbb{E}^2(X)} = \\
-
& = \sqrt{\mathbb{E}(X^2) - 2\mathbb{E}(X)\mathbb{E}(X) +\mathbb{E}^2(X)} =
\mathbf E^2 (X).
\sqrt{\mathbb{E}(X^2) - 2\mathbb{E}^2(X) +\mathbb{E}^2(X)} = \\
& = \sqrt{\mathbb{E}(X^2) - \mathbb{E}^2(X)}
\end{align}
</math>
 
* Tetszőleges ''a'', ''b'' ∈ '''R''' esetén<math>
a, b \in \mathbb{R}
</math> esetén
 
:<math>
\begin{align}
\mathbf D^2 (aX+b)
\mathbb{D} (aX) &=
=
\mathbf D^2 sqrt{\mathbb{V}(aX)} =
\sqrt{\mathbb{E}\left((aX)^2\right) - \mathbb{E}^2(aX)} =
=
\sqrt{\mathbb{E}(a^2X^2) - \left(\mathbb{E}(aX)\right)^2} = \\
a^2 \mathbf D^2 (X),
&= \sqrt{a^2\mathbb{E}(X^2) - \left(a\mathbb{E}(X)\right)^2} =
\sqrt{a^2\mathbb{E}(X^2) - a^2\mathbb{E}^2(X)} = \\
&=\sqrt{a^2\left(\mathbb{E}(X^2) - \mathbb{E}^2(X)\right)} =
\sqrt{a^2\mathbb{V}(X)} = \\
&= \vert a \vert \mathbb{D}(X),
\end{align}
</math>
:<math>
\begin{align}
\mathbb{D}(X + b) &=
\sqrt{\mathbb{V}(X + b)} =
\sqrt{\mathbb{E}\left((X + b)^2\right) - \left(\mathbb{E}(X + b)\right)^2} = \\
& = \sqrt{\mathbb{E}(X^2 + 2bX + b^2) - \left(\mathbb{E}(X) + b\right)^2} =
\sqrt{\left(\mathbb{E}(X^2) + 2b\mathbb{E}(X) + b^2\right) - \left(\mathbb{E}^2(X) + 2b\mathbb{E}(X) + b^2\right)} = \\
& = \sqrt{\mathbb{E}(X^2) + 2b\mathbb{E}(X) + b^2 - \mathbb{E}^2(X) - 2b\mathbb{E}(X) - b^2} = \\
& = \sqrt{\mathbb{E}(X^2) - \mathbb{E}^2(X)} = \\
& = \mathbb{D}(X).
\end{align}
</math>
 
* Az <math>
X
</math> valószínűségi változó szórása pontosan akkor 0, ha <math>
X
</math> konstans, azaz
 
<math>
\mathbb{D}(X) = 0 \Leftrightarrow X = c
</math>.
 
* Ha <math>
:valamint ha ''X'' és ''Y'' korrelálatlan, véges szórású valószínűségi változó, akkor
X
</math> és <math>
Y
</math> véges szórású korrelálatlan valószínűségi változók, azaz <math>
\operatorname{corr}(X, Y) = 0
</math>, akkor
 
:<math>
\mathbf mathbb{D^2 }(X+Y) =
\sqrt{\mathbb{D}^2(X) + \mathbb{D}^2(Y)}.
=
\mathbf D^2 (X)
+
\mathbf D^2 (Y).
</math>
:
 
:Azt látjuk tehát, hogy (korrelálatlan, véges szórású valószínűségi változók esetén) nem a szórás, hanem a szórásnégyzet viselkedik lineárisan.
 
== Források ==