Функция генерации факториального момента

В теории вероятностей и статистике функция генерации факторного момента (FMGF) распределения вероятностей действительной случайной величины X определяется как

М Х ( т ) = Э [ т Х ] {\displaystyle M_{X}(t)=\operatorname {E} {\bigl [}t^{X}{\bigr ]}}

для всех комплексных чисел t, для которых существует это ожидаемое значение . Это имеет место по крайней мере для всех t на единичной окружности , см. характеристическая функция . Если  X — дискретная случайная величина, принимающая значения только в наборе {0,1, ...} неотрицательных целых чисел , то также называется функцией генерации вероятности (PGF) X и является хорошо определенной по крайней мере для всех t на замкнутом единичном круге . | т | = 1 {\displaystyle |т|=1} М Х {\displaystyle M_{X}} М Х ( т ) {\displaystyle M_{X}(т)} | т | 1 {\displaystyle |t|\leq 1}

Функция генерации факториального момента генерирует факториальные моменты распределения вероятностей . При условии, что существует в окрестности t = 1  , n- й факториальный момент определяется как [1] М Х {\displaystyle M_{X}}

Э [ ( Х ) н ] = М Х ( н ) ( 1 ) = г н г т н | т = 1 М Х ( т ) , {\displaystyle \operatorname {E} [(X)_{n}]=M_{X}^{(n)}(1)=\left.{\frac {\mathrm {d} ^{n}}{\mathrm {d} t^{n}}}\right|_{t=1}M_{X}(t),}

где символ Похгаммера ( x ) n — это падающий факториал

( х ) н = х ( х 1 ) ( х 2 ) ( х н + 1 ) . {\displaystyle (x)_{n}=x(x-1)(x-2)\cdots (x-n+1).\,}

(Многие математики, особенно в области специальных функций , используют ту же нотацию для представления возрастающего факториала .)

Примеры

Распределение Пуассона

Предположим, что X имеет распределение Пуассона с ожидаемым значением λ, тогда его функция производства факториального момента имеет вид

М Х ( т ) = к = 0 т к П ( Х = к ) = λ к е λ / к ! = е λ к = 0 ( т λ ) к к ! = е λ ( т 1 ) , т С , {\displaystyle M_{X}(t)=\sum _{k=0}^{\infty }t^{k}\underbrace {\operatorname {P} (X=k)} _{=\,\lambda ^{k}e^{-\lambda }/k!}=e^{-\lambda }\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {(t\lambda )^{k}}{k!}}=e^{\lambda (t-1)},\qquad t\in \mathbb {C} ,}

(используем определение показательной функции ) и таким образом имеем

Э [ ( Х ) н ] = λ н . {\displaystyle \operatorname {E} [(X)_{n}]=\lambda ^{n}.}

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Нери, Брено де Андраде Пиньейру (23 мая 2005 г.). «Производящие функции» (PDF) . Нью.еду . Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2012 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Факториальный_момент_генерирующий_функцию&oldid=1173725882"