数学期望定义

数学期望定义 什么是数学期望?

什么是数学期望?

什么是数学期望?

数学期望是一种重要的数字特征,它反映随机变量平均取值的大小,是试验中每次可能结果的概率乘以其结果的总和。这里的“期望”一词来源于赌博,大概意思是当下注时,期望赢得多少钱。

数学期望按照定义,离散随机变量的一切可能取值与其对应的概率P的乘积之和称为数学期望,记为E.如果随机变量只取得有限个值:x,y,z,...则称该随机变量为离散型随机变量。

什么是数学期望?

“期望”的定义就是:在概率论和统计学中,一个离散性随机变量的期望值(或数学期望、或均值,亦简称期望,物理学中称为期待值)是试验中每次可能的结果乘以其结果概率的总和。换句话说,期望值像是随机试验在同样的机会下重复多次,所有那些可能状态平均的结果,便基本上等同“期望值”所期望的数。“期望”的定义就是要反映事实,如果不符合,要么就是期望值的计算方法有问题,要么就是样本量不够大,但是你不能说期望的概念不对

什么是数学期望?

(小石头来尝试着回答这个问题!)

人类在面对复杂事物时,一般不是(也很难)谈论事物的整体,而是抽出事物的某些特征来评头论足!对于随机变量 X 也是如此!数学期望,就是 从 X 中抽出 的 数字特征 之一。

数学期望可以简单的理解为:随机变量的平均值。但要真的说清楚它,我们需要从头开始:

世界上,有很多可重复的实验,比如:

掷骰子、抛硬币、记录雪花在操场跑道上的落点、...

这些实验的全部可能结果,实验前已知,比如:

抛硬币的结果 = {正,反}、雪花落点 = [0, L] (设,跑道长度 = L,宽度忽略)

但是,实验的具体结果却无法预估,这样的实验称为 随机试验,实验结果称为 样本,全体可能的实验结果,称为 样本空间,记为 Ω。

样本空间 Ω 其实就是 普通的 集合,可以是 有限的,如:硬币两面,也可以是无限的,如:雪花落点。

我们将 Ω 的子集 A 称为 事件,如果 随机试验的 结果 属于 A,我们则说 A 发生了,否则说 A 没有发生。又将,随机试验的事件的全体,记为 F。它是以 Ω 的子集和 为元素 的集族(我们习惯称 以集合为元素的集合 为集族),例如,抛硬币有:

F = {A₀ = ∅ = { }, A₁ = {正}, A₂ = {反}, A₃ = Ω = {正, 反}}

虽然,我们不能知道 在每次随机实验中,每一个事件 A 是否发生,但是,我们可以评估 A 发生的可能性。我们用 0 到 1 的 实数表示 这种可能性,0 表示 A 不会发生,1 表示 A 一定会发生,称这个数为 A 的 概率。也就是说,对于 F 中的每个事件 A 都有 实数区间 [0, 1] 中的一个数 和 A 对应,这相当于定义了一个 从 F 到 实数区间 [0, 1] 的函数 P: F → [0, 1],我们称 P 为 概率测度,对于每个事件 A , P(A) 就是 A 的概率。例如,抛硬币 的 概率测度 为: