PW: A zwyczajnie, jak to z funkcjami. Ta druga zmienna losowa ma wartości zdefiniowane za pomocą
pierwszej: jeżeli pierwsza ma wartość w, to ta druga ma wartość w
2−4, liczymy:
(−4)
2−4=16−4=12
(−3)
2−4=9−4=5
(−2)
2−4=0
(−1)
2−4=1−4=−3
1
2−4=−3
2
2−4=0
3
3−4=5
4
4−4=12
widać, że nowa zmienna Y ma tylko 4 wartości: −3, 0, 5, 12.
Pomyślmy teraz, co to znaczy. Zmienna losowa X powstała na pewnej przestrzeni
Ω={ω
1,ω
1,ω
1,ω
1,ω
1,ω
1,ω
1,ω
1}
w ten sposób, że każdemu zdarzeniu elementarnemu przyporządkowano jakąś liczbę. Pokażemy to
strzałkami
ω
1→−4, ω
2→−3, ω
3→−2, ω
4→−1, ω
5→1, ω
6→2, ω
7→3, ω
8→4
| | 1 | | 1 | |
Ponieważ P(ω1)=P((ω2)=P(ω7)=P(ω8)== |
| , P(ω3)=P(ω6)=U{1}}{8}, P(ω4)=P(ω5)= |
| , |
| | 16 | | 4 | |
streszczono to w tabelce zwanej rozkładem zmiennej losowej X, którą ładnie napisał
123.
Po co to się w ogóle robi? Ano np. po to, żeby uprawiać prawdopodobieństwo na zbiorze złożonym
z liczb, a nie z krzeseł, które trudno się rysuje. Utworzenie zmiennej losowej X oznacza
utworzenie przestrzeni Ω
X, w której zdarzeniami elementarnymi są liczby:
| | 1 | |
ΩX={−4,−3,−2,−1,1,2,3,4}, a ich prawdopodobieństwa określają liczby PX(−4)= |
| , |
| | 16 | |
Można więc powiedzieć, że rozkład zmiennej losowej X to wykres prawdopodobieństwa P
X na
przestrzeni Ω
X. Na ogół nie mówi się o wykresie prawdopodobieństwa, bo dziedziną może być
zbiór krzeseł, ale teraz już można − Ω
X jest zbiorem liczb.
A teraz przyszedł inny Pan i mówi:
− A dlaczego takie liczby przyporządkowaliście? Ja chcę tym samym zdarzeniom przyporządkować
inne liczby,niech to będą te same co u was, ale podniesione do kwadratu, i jeszcze odejmijmy
4, czyli utwórzmy zmienną losową Y=X
2−4.
Widać, że tym razem wartości będzie mniej (już nie każde zdarzenie elementarne będzie miało
"swoją" liczbę) − wartościami będą tylko liczby −3, 0, 5, 12. Można w ten sposób zobaczyć inną
przestrzeń prawdopodobieństwa Ω
Y, w której zdarzeniami są tylko 4 liczby:
Ω
Y={−3,0,5,12}.
Żeby liczby P
Y(−3), P
Y(0), P
Y(5) i P
Y(12) określały prawdopodobieństwo na tej przestrzeni,
trzeba żeby miały sumę 1, i żeby miały coś wspólnego z pierwotną przestrzenią Ω. Bierzemy więc
| | 1 | | 1 | | 1 | |
na przykład PY(−3) = PX(X(ω4))+PX(X(ω5)}= |
| + |
| = |
| |
| | 4 | | 4 | | 2 | |
(bo X( ω
4)=X(ω
5)=−1, a więc Y(ω
4)=Y(ω
5)=−3). Nastąpiło w ten sposób "zlepienie" ω
4 i ω
5 w
jedno zdarzenie, któremu przyporządkowano liczbę −3, a prawdopodobieństwo sumy tych dwóch
Łatwo sprawdzić końcowy wynik (czy nie ma jakiegoś błędu): u
anibb jest
| | 1 | | 1 | | 1 | | 1 | |
PY(−3)+PY(0)+PY(5)+PY(12)= |
| + |
| + |
| + |
| = 1, |
| | 2 | | 4 | | 8 | | 8 | |
więc wynik jest dobry.