50Производящие функции.

В ряде случаев для определения важнейших числовых характеристик дискретных случайных величин может помочь аппарат производящих функций.

Пусть имеется дискретная случайная величина X, принимающая неотрицательные целочисленные значения 0, 1, …, k, … с вероятностями p0, p1, …, pk, …; pk=P{X=k}.

Производящей функцией случайной величины X называется функция вида:

[image]

где z – произвольный параметр(0<z≤1).

Очевидно, что

[image]

Возьмем первую производную по z от производящей функции:

[image]

и полагаем в ней z=1:

[image]

т.е. математическому ожиданию случайной величины X.

Таким образом, математическое ожидание неотрицательной целочисленной случайной величины равно первой производной ее производящей функции φ(z) при z=1.

Возьмем вторую производную функции φ(z):

[image]

Полагая в ней z=1, получим

[image]

Первая сумма является вторым начальным моментом α2 случайной величины X, а вторая – ее математическое ожидание. Тогда:

[image],

т.е. второй начальный момент случайной величины равен сумме второй производной от производящей функции при z=1 плюс ее математическое ожидание.

Аналогично, берем третью производную:

[image]

и полагая в ней z=1, получаем:

[image]

И так далее, что позволяет выразить начальные моменты более высокого порядка.

 

Hosted by uCoz