Forventning og varians til summer

Når du først har funnet forventningen og variansen til et datasett, så er det fint å vite at dersom du gjør små endringer på dette datasettet så slipper du å regne ut alt en gang til. Du kan faktiske bruke den forventningen og variansen du allerede har funnet ved å sette inn i gitte formler. Her kommer de ulike formlene:

Teori

Sum av variabler

En sum av tilfeldige variabler kan se ut som dette:

Z = aX + Y + b

der X og Y er uavhengige, tilfeldige variabler og a og b er konstanter.

Når du har verdier for E ⁡ (X), E ⁡ (Y ), Var ⁡ (X) og Var ⁡ (Y ) kan du bruke disse direkte dersom du har summer av variablene. En ellers grisete regning blir nå mye lettere med disse formelene:

Formel

Nyttige formler ved sum av variabler

E ⁡ (Z) = E ⁡ (aX + Y + b) = E ⁡ (aX) + E ⁡ (Y + b) = a E ⁡ (X) + E ⁡ (Y ) + b Var ⁡ (Z) = Var ⁡ (aX + Y + b) = Var ⁡ (aX) + Var ⁡ (Y + b) = a2 Var ⁡ (X) + Var ⁡ (Y ) NB! Konstantleddet forsvinner når du ta variansen.

Eksempel 1

Gitt Z = 3X + Y + 6 og E ⁡ (X) = 7, E ⁡ (Y ) = 16, Var ⁡ (X) = 2 og Var ⁡ (Y ) = 3. Finn forventningen E ⁡ (Z) og variansen Var ⁡ (Z).

Du finner forventningen ved å sette rett inn i formelen:

E ⁡ (Z) = E ⁡ (3X + Y + 6) = E ⁡ (3X) + E ⁡ (Y + 6) = 3 E ⁡ (X) + E ⁡ (Y ) + 6 = 3 ⋅ 7 + 16 + 6 = 43

Du finner variansen ved å sette rett inn i formelen:

Var ⁡ (Z) = Var ⁡ (3X + Y + 6) = Var ⁡ (3X) + Var ⁡ (Y + 6) = 32 Var ⁡ (X) + Var ⁡ (Y ) = 9 ⋅ 2 + 3 = 21