Expected-Value
為什麼 rand()^2 的分佈與 rand()*rand() 的分佈不同?
在 Libre Office Calc 中,該
rand()
函數可用,它從均勻分佈中選擇 0 到 1 之間的隨機值。我對我的概率有點生疏,所以當我看到以下行為時,我很困惑:
A
= 200x1 列rand()^2
B
= 200x1 列rand()*rand()
mean(A)
=1/3
mean(B)
=1/4
為什麼是
mean(A)
!=1/4
?
考慮矩形可能會有所幫助。想像一下,您有機會免費獲得土地。土地的大小將由(a)隨機變量的一種實現或(b)同一隨機變量的兩種實現來確定。在第一種情況 (a) 中,該區域將是一個邊長等於採樣值的正方形。在第二種情況 (b) 中,兩個採樣值將表示矩形的寬度和長度。您選擇哪種替代方案?
讓是一個正隨機變量的實現。
a) 一次實現的期望值確定正方形的面積等於. 平均而言,該區域的大小將是
b) 如果有兩個獨立的實現和, 面積將是. 平均而言,大小等於
因為兩個實現都來自相同的分佈並且獨立。 當我們計算區域 a) 和 b) 的大小之差時,我們得到
上述術語等同於本質上大於或等於.
這適用於一般情況。
在您的示例中,您從均勻分佈中採樣. 因此,
和我們獲得
這些值是通過分析得出的,但它們與您使用隨機數生成器獲得的值相匹配。