공정하지 않아도 되는 동전 던지기 확률 분포 모델링
확률 이론과 통계에서 확률과 확률 p{p\displaystyle}과 값 0q=1− p{\displaystyle q=1-p}로 1는 무작위 변수의, 베르누이 분포, 스위스의 수학자 제이콥 Bernoulli,[1]의 이름을 딴 것이 불연속 확률 분포. 덜 공식적으로 버틸 수 있다.oug 예-아니오 질문을 하는 단일 실험 의 가능한 결과 집합에 대한 모델로서 ht. 이러한 질문은 부울값 의 결과로 이어집니다 .즉, 값이 성공 /예 /참 /하나 이고 실패/아니오 /거짓/제로 (확률 q)인 단일 비트입니다. 1과 0이 각각 "앞면"과 "뒷면"을 나타내며 , p는 동전이 앞면에 착지할 확률이다(또는 반대로 1은 꼬리 , p는 뒷면의 확률). 특히, 부당한 동전은 p 1 1/ 2 입니다.\displaystyle p\neq 1/ 2 . }
베르누이 분포는 단일 시행이 수행되는 이항 분포의 특수한 경우입니다(따라서 이러한 이항 분포의 경우 n은 1이 됩니다). 또한 2점 분포 의 특수한 경우로, 가능한 결과가 0과 1일 필요는 없습니다.
특성. X(\displaystyle X) 가 이 분포의 랜덤 변수인 경우 :
PR ( X = 1 ) = p = 1 − PR ( X = 0 ) = 1 − q . \displaystyle \Pr(X=1)=p=1-\Pr(X=0)=1-q.} 가능한 결과 k에 대한 이 분포의 확률 질량 함수 f\displaystyle f는
f ( k ; p ) = { p 한다면 k = 1 , q = 1 − p 한다면 k = 0. {\displaystyle f(k;p)=cases}p&{\text{if}}k=1,\q=1-p&{\text{if}k=0. \end {case}} [2] 이것은 다음과 같이 표현될 수도 있다.
f ( k ; p ) = p k ( 1 − p ) 1 − k 위해서 k ∈ { 0 , 1 } {\displaystyle f(k;p)=p^{k}(1-p)^{1-k}\cisco {text{for}k\in\{0,1\}} 또는 로서
f ( k ; p ) = p k + ( 1 − p ) ( 1 − k ) 위해서 k ∈ { 0 , 1 } . {\displaystyle f(k;p)=syslog+(1-p)(1-k)\syslog{text{for}k\in\{0,1\}}. } 베르누이 분포는 n = 1. {displaystyle n=1} 인 이항 분포 의 특수한 경우입니다. } [3]
첨도는 p , {displaystyle p,} 의 높은 값과 낮은 값의 무한대로 이동하지만 p = 1 /2 {displaystyle p=1/2} 의 경우 베르누이 분포를 포함한 2점 분포는 다른 확률 분포보다 과도한 첨도 가 낮습니다. 즉 -2입니다.
0 p p 1 1 { displaystyle 0 \ leq p \ leq 1 }에 대한 베르누이 분포는 지수 패밀리를 형성합니다.
랜덤 표본에 기초한 p\style p 의 최대우도 추정치 는 표본 평균입니다.
의미하다 베르누이 랜덤 변수 X(\displaystyle X) 의 예상값은 다음 과 같습니다.
E ( X ) = p \displaystyle \operatorname {E} \left(X\right)=p} 이는 Pr( X = 1) = p {\displaystyle \Pr(X=1 )=p} 및 Pr ( X = 0) = q {\displaystyle \Pr(X=0 )=q}인 베르누이 분포 랜덤 변수 X {{displaystyle\ Pr (X=0)=q} 의 경우 다음과 같이 계산됩니다.
E [ X ] = PR ( X = 1 ) ⋅ 1 + PR ( X = 0 ) ⋅ 0 = p ⋅ 1 + q ⋅ 0 = p . \displaystyle \operatorname {E} [X]=\Pr(X=1)\cdot 1+\Pr(X=0)\cdot 0=p\cdot 1+q\cdot 0=p.} [2]
분산 Bernouli 분포 X(\displaystyle X) 의 차이는 다음 과 같습니다.
변동 [ X ] = p q = p ( 1 − p ) {\displaystyle \operatorname {Var} [X]=pq=p(1-p)} 우선은
E [ X 2 ] = PR ( X = 1 ) ⋅ 1 2 + PR ( X = 0 ) ⋅ 0 2 = p ⋅ 1 2 + q ⋅ 0 2 = p = E [ X ] {\displaystyle \operatorname {E} [X^{2}]=\Pr(X=1)\Pr(X=0)\cdot 0^{2}=p\cdot 0^{2}+q\cdot 0^{2}=p=\operatorname {E}[X} 여기서부터
변동 [ X ] = E [ X 2 ] − E [ X ] 2 = E [ X ] − E [ X ] 2 = p − p 2 = p ( 1 − p ) = p q {\displaystyle \operatorname {Var} [X]=\operatorname {E}-\operatorname {E}[X]^{2}=\operatorname {E}[X]-\operatorname {E}[X]=p-{p}p=1p=1p} [2] 이 결과를 통해 Bernouli 분포에 대해 분산이 [0 , 1 /4 ](\displaystyle [0, 1/4 ]) 내에 값을 갖는다는 것을 쉽게 증명할 수 있습니다.
왜도 왜도는 q - p q = 1 - 2 p q ( displaystyle ) = scfrac { 1 - 2p }{\scfrt {pq}} 。표준화된 베르누이 분포 랜덤 변수 X - E [ X ] Var [ display ]m 변수는 확률 p의 q {\displaystyle {q} {\sqrt {pq }}} 을 얻고 확률 p의 q {\ displaystyle - {\frac {p} {\sqrt {pq}}}} 을 얻습니다.그러면 다음과 같습니다.
γ 1 = E [ ( X − E [ X ] 변동 [ X ] ) 3 ] = p ⋅ ( q p q ) 3 + q ⋅ ( − p p q ) 3 = 1 p q 3 ( p q 3 − q p 3 ) = p q p q 3 ( q − p ) = q − p p q . {\displaystyle {{1}\operatorname {E}\left[\left\frac {X-\operatorname {E}[X]}{\sqrt {Var}[X]}}\right)^{3}\light]\ \&=p\cdot \flac {q}{\flac {pq}}\오른쪽)^{3}+q\cdot \flac {p}{\flac {p}}\right}{3}\&=flac {1}{\flac {pq}^3}{p}}}}\left(p^{p}-3}) \&=sublicfrac {pq}{\sublicrt {pq}^{3}}(q-p)\&=sublicfrac {q-p}{\sublicrt {pq}}}}. \end { aligned}}
더 높은 모멘트와 누적률 1 k = 1 { displaystyle 1^{k } = 1 } 및 0 k = 0 { displaystyle 0^{k } = 0 }이므로 원시 모멘트는 모두 동일합니다.
E [ X k ] = PR ( X = 1 ) ⋅ 1 k + PR ( X = 0 ) ⋅ 0 k = p ⋅ 1 + q ⋅ 0 = p = E [ X ] . {\displaystyle \operatorname {E} [X^{k}]=\Pr(X=1)\Pr(X=0)\cdot 0^{k}=p\cdot 1+q\cdot 0=p=p=\operatorname {E}[X] } 명령어 k 의 중심 모멘트는 다음과 같습니다.
μ k = ( 1 − p ) ( − p ) k + p ( 1 − p ) k . {\displaystyle \mu _{k}=(1-p)(-p)^{k}+p(1-p)^{k}} 처음 6번의 중요한 순간은
μ 1 = 0 , μ 2 = p ( 1 − p ) , μ 3 = p ( 1 − p ) ( 1 − 2 p ) , μ 4 = p ( 1 − p ) ( 1 − 3 p ( 1 − p ) ) , μ 5 = p ( 1 − p ) ( 1 − 2 p ) ( 1 − 2 p ( 1 − p ) ) , μ 6 = p ( 1 − p ) ( 1 − 5 p ( 1 − p ) ( 1 − p ( 1 − p ) ) ) . {\displaystyle {style}\mu _{1}&=0,\mu _{2}&=p(1-p),\mu _{3}&=p(1-2p),\mu _{4}&=p(1-3p(1-p),\mu _5-p=p}(1-p) \end { aligned}} 중심 모멘트가 높을수록 μ2 ( 디스플레이 스타일 \mu _{2}) 및 μ3 ( 디스플레이 스타일 \mu _{3}) 로 보다 간결하게 표현할 수 있다.
μ 4 = μ 2 ( 1 − 3 μ 2 ) , μ 5 = μ 3 ( 1 − 2 μ 2 ) , μ 6 = μ 2 ( 1 − 5 μ 2 ( 1 − μ 2 ) ) . ({displaystyle {argined}\mu _{4}&={2}(1-3\mu _{2}),\mu _{5}&={3}(1-2\mu _{2}),\mu _{6}&=_{2}(1-5\mu _{2})_{2}_{2}_\mu_{2}). \end { aligned}} 처음 6개의 누적액은
κ 1 = p , κ 2 = μ 2 , κ 3 = μ 3 , κ 4 = μ 2 ( 1 − 6 μ 2 ) , κ 5 = μ 3 ( 1 − 12 μ 2 ) , κ 6 = μ 2 ( 1 − 30 μ 2 ( 1 − 4 μ 2 ) ) . {\displaystyle {style } \kappa _{1} &=p,\kappa _{2} &=\mu _{3} &=,\kappa _{3} &= {2} (1-6\mu _{2}),\\\kappa _5\mu =_{1} & {} \end { aligned}} 관련 분포 X 1, …, X n {\displaystyle X_{1},\dots,X_{n}} 이 독립적이고 동일한 분포(즉, X_ {n}) 랜덤 변수인 경우 성공 확률 p를 갖는 모든 Bernouli 시행은 n과 p 를 갖는 이항 분포에 따라 분배됩니다. k k = 1 n X k ~ B [2] ( ( n , p ){ displaystyle \sum _ {k = 1 }^{n}X_{k}\sim \operatorname {B} (n, p )} (표준분포 ) Bernouli 분포는 단순히 B ( ( 1 , p ){ displaystyle \operatorname {B} (1, p) 。\textstyle \mathrm {Bernouli} (p) 로도 표기 됩니다. } 범주형 분포는 이산값의 수가 일정한 변수에 대한 베르누이 분포의 일반화입니다. 베타 분포 는 베르누이 분포 이전의 켤레 입니다. 기하학적 분포 는 하나의 성공을 거두는 데 필요한 독립적이고 동일한 베르누이 시행 횟수를 모형화합니다. Y ~ B e r n o l i ( 1 2 ) { textstyle Y \ sim \ mathrm { Bernouli } \ left ( { \ frac {1 } {2 } \ right ) } 의 경우, 2 Y - 1 { textstyle 2Y-1} 은 Rademacher 분포 를 가집니다.
「 」를 참조해 주세요. 레퍼런스 ^ 제임스 빅터 유스펜스키: Mathemical Probability 소개 (McGraw-Hill, 뉴욕, 1937, 45페이지) ^ a b c d Bertsekas, Dimitri P. (2002). Introduction to Probability . Tsitsiklis, John N. , Τσιτσικλής, Γιάννης Ν. Belmont, Mass.: Athena Scientific. ISBN 188652940X . OCLC 51441829 . ^ McCullagh, Peter ; Nelder, John (1989). Generalized Linear Models, Second Edition . Boca Raton: Chapman and Hall/CRC. Section 4.2.2. ISBN 0-412-31760-5 .
추가 정보 Johnson, N. L.; Kotz, S.; Kemp, A. (1993). Univariate Discrete Distributions (2nd ed.). Wiley. ISBN 0-471-54897-9 . Peatman, John G. (1963). Introduction to Applied Statistics . New York: Harper & Row. pp. 162–171. 외부 링크 Wikimedia Commons에는 Bernouli 배포와 관련된 미디어가 있습니다.
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에서 지원되는 유계 구간 에서 지원되는 반신반의 간격 서포트되고 있다 대체로 실선 지지와 함께 종류가 다른
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