Qual é a fórmula matemática para calcular a variância de uma variável aleatória discreta?

Qual é a fórmula matemática para calcular a variância de uma variável aleatória discreta?
Anonim

Responda:

Deixei #mu_ {X} = E X = sum_ {i = 1} ^ {infty} x_ {i} * p_ {i} # ser a média (valor esperado) de uma variável aleatória discreta # X # que pode assumir valores #x_ {1}, x_ {2}, x_ {3}, … # com probabilidades #P (X = x_ {i}) = p_ {i} # (essas listas podem ser finitas ou infinitas e a soma pode ser finita ou infinita). A variação é #sigma_ {X} ^ {2} = E (X-mu_ {X}) ^ 2 = sum_ {i = 1} ^ {infty} (x_ {i} -mu_ {X}) ^ 2 * p_ { Eu}#

Explicação:

O parágrafo anterior é a definição da variância #sigma_ {X} ^ {2} #. O seguinte bit de álgebra, usando a linearidade do operador de valor esperado # E #, mostra uma fórmula alternativa para isso, que muitas vezes é mais fácil de usar.

#sigma_ {X} ^ {2} = E (X-mu_ {X}) ^ 2 = E X ^ 2-2mu_ {X} X + mu_ {X} ^ {2} #

# = E X ^ 2 -2mu_ {X} E X + mu_ {X} ^ {2} = E X ^ 2 -2mu_ {X} ^ {2} + mu_ {X} ^ {2 } #

# = E X ^ 2 -mu_ {X} ^ {2} = E X ^ {2} - (E X) ^ 2 #,

Onde #E X ^ {2} = sum_ {i = 1} ^ {infty} x_ {i} ^ {2} * p_ {i} #