請問如何理解隨機變數的定義?

時間 2021-05-07 00:47:24

1樓:斯介生

從邏輯上講,隨機變數是樣本點的量化,但這種量化需要滿足數學上的自洽,所以需要如題主指出的定義,將來學過測度論自然會理解。

對於初學者,建議不要去扣定義,你就抓住它的兩個特點:第一,它所有的取值是清楚的;第二,它的具體取值是不確定的。

研究隨機變數的方法就是窮舉,由於離散型隨機變數的取值可以乙個個列出,故可以用分布律研究。連續情形不可一一列出,那就窮盡所有區間上的概率,分布函式恰好能夠勝任。

2樓:楊生

看了一些回覆,好像沒有get到貼主的點

我下面的回覆也沒有完全get到貼主的點,主要是打字回覆有點囉嗦,這個問題涉及的知識面比較大,需要較長的篇幅。

貼主是數學系或理科概率統計專業的嗎?如果不是,就不用關注這一點這個是隨機變數的嚴謹定義,如果你是工科生,只要知道隨機變數就是樣本空間到實數域的對映即可,對這個對映,不要去關心其定義域和對應法則(更不需要了解什麼可測性定義,因為通常遇不到不是隨機變數的對映),只要關注其值域即可。就象你在高中時看待乙個普通時候一樣,給了乙個隨機變數,首先確定其取值範圍(即值域),然後再想想(後面這一點是關鍵!

),其取值落在一些指定區域的概率是多少

隨機變數之所以會出現貼主說的那麼抽象的定義,文字說明一下,是因為加法對於可列個數做加法,不能保證交換律,即有限個數的加法延拓到可數個數的加法時會出現一些問題,為了保證這些問題不出現,只好放棄一些。這中間通過數學的嚴謹分析,產生了概率論的公理化定義,這個定義裡的核心就是可列可加性(貼主可以隨便找一本概率論書,回去看看概率定義),然後問問老師,如果這個老師數學比較好的話,應該能比較全面清晰的解答貼主的問題。這中間涉及測度論和實變函式的一些內容

3樓:琉年

隨機變數是說,某個變數的值,不是乙個確定的值;

但是各取值的概率分布,即各取值之可能程度的大小關係,是確定的。所以隨機變數等價於乙個概率分布函式。

4樓:wade813

我的理解比較直觀但不知道是否準確嚴謹:隨機變數X是乙個函式,把乙個事件對映到乙個實數。但目的只是一種表示,就像球員的號碼一樣,把乙個人對映到乙個整數,這個數本身可能沒有意義,只是為了方便表示。

概率也是把事件對映到乙個實數,但這個實數是有明顯的意義的,也就是通常意義下的概率或可能性。所以兩者的區別還是很明顯的。比如:

X(拋乙個均勻的硬幣得到正面朝上)=1; X(拋乙個均勻的硬幣得到反面朝上)=0

P(X=1)=1/2; P(X=0)=1/2有了隨機變數,我們就可以把P(拋乙個均勻的硬幣得到正面朝上)=1/2簡化成 P(X=1)=1/2了。然後再根據定義去理解為什麼要求它是可測的就可以了。

5樓:Pilot John吳

關鍵點:隨機變數X是乙個F-可測的函式Probability and Random Processes上給出的定義

這裡可測的定義與實分析中可測的定義很像,實分析中的可測可以說是M-可測

Real Analysis -Stein中可測函式的定義

6樓:張舒公升

假設我們有乙個小鎮上所有人的一些資訊,比如性別、血型、年齡等。我們想要對於這些資訊有乙個更好的了解,需要去計量這些,例如去計算概率,所以我們需要乙個量化的東西而不是類似於「男「或「女「這種。這便要求我們通過某種方式將同一種的資訊由(或許)不是數字轉化為數字。

接下來我們嘗試用數學的語言來解釋上面這個例子。

「乙個小鎮上所有人的一些資訊」是樣本空間(Sample Space) ,而每個人的所有已知資訊便是 。「乙個量化的東西」是乙個關於某個集合 的Borel集 。如果我們考慮的是實數的話,那集合便是 ,其Borel集為 。

我們考慮的「同一種的資訊」便是乙個隨機變數。"通過某種方式"就是的從 到 的對映( )。「有了數字我們便可以去做計量」說的是因為Borel集是可測的(measureable),所以我們可以對 使用概率度量,也可以定義其為 。

回到問題中的定義,在概率空間 中,對於實值函式 ,如果 , ,那麼這個函式便是乙個(實值)隨機變數(real-valued random variable)。我們不難發現, 。我們只需要再知道 是基於實數的Borel 域,就可以理解這個定義了。

7樓:曹學鵬

隨機變數的本質是乙個對映,是關於隨機試驗的樣本空間的對映,它的隨機性體現在相當於對映自變數集合的隨機試驗的樣本空間,而非對映法則。對映法則是確定的。

8樓:乙隻小橘子

隨機變數的要求是滿足1、是乙個實值函式 2、這個函式是可測的。

你描述的這句話就是表達了這麼乙個意思。∈F說明的是函式X是可測的為什麼需要隨機變數?是因為原空間的元素過於複雜或者表達起來不如實數值方便,所以我們就把原空間的概率空間三元素對映到關於實數的空間上 但是注意這個實數空間是沒有定義概率的,我們想要知道這個空間中乙個事件的概率,比如P(X≤x)。

因為隨機變數空間沒有定義概率,就需要將這個事件通過隨機變數對映回原概率空間去求,問題中描述的事件,就是逆回去的結果。

手動分割,下面就是要介紹為什麼要求隨機變數是可測的,也是為什麼需要事件∈F。

我們知道概率空間三元素 中的概率是定義在B中的,也就是定義在這個Borel集中。任何跑出Borel集的事件是沒有定義的。可想而知,對於空間 中的任意乙個事件,我們要把它對映回原空間求概率,對映回去的事件很有可能就跑出了原空間中概率有定義的Borel集。

為了保證跑不出去,就需要函式X是可測的,通俗的講就是問題裡提到的,要求對映回去的事件∈B。

上述提到的B,也是問題裡提到的事件集F。

9樓:

對任意實數x,∈F的實值函式為隨機變數,

感覺應該寫為:對任意實數x,∈F的實值函式為F可測的隨機變數。

為什麼要這麼定義,因為如果存在乙個集合,使得 F,那麼即F不可測,那麼這個集合的F測度就沒有,也就是所說的概率就沒有,而我們肯定希望任意的都可以定義概率,所以一定要規定∈F,

測度也可以說是概率,連續情況下可以寫為F(X(ω)<=x),也即P(X<=x)。離散情況下也是類似。

這個我也理解了好久,改天需要寫乙個詳細的回答。

10樓:閃光的礦石

對任意實數x,∈F的實值函式為隨機變數。

第乙個ω 表示事件(情況)

ω後的冒號,像浙大版的《概率論與數理統計》書中寫作 |

X(ω):單個值實(數)值函式,

∈F的F 我理解成樣本空間,像浙大版的概率論表示成S

如: S=={( i ,j ) | i ,j=1,2,3}

翻閱浙大版概率論第30頁,每一輪投擲三次硬幣得到正面H的總數,記作X

而每一輪三次投擲正反面的組合有S={HHH,HHT,HTH,THH,……}

統計2次都是正面H的情況(即HHT,HTH,THH),這個「情況」就是「事件」,花括號的元素又稱為「樣本點」或"事件",用e表示。

段首內容 X(ω)<=x 中

右側的x,理解成各種情況歸類(是一子集或者值域)具體內容,如2次都是正面H的有 HHT,HTH … ,其中1個H表示乙個基本事件。

左側X(ω) , 如2次都是正面H的事件,則X(ω) =2

概率論的教材最好的就是浙大版的《概率論與數理統計》 和梁飛豹的 《概率論與數理統計》第二版 。浙大版的有些內容是一筆帶過的,可到梁飛豹的書中找答案。

11樓:呵呵

概率空間(Ω,F,p)上的隨機變數x是定義於Ω上的實值可測函式,即對任意ω∈Ω,X(ω)為實數,且對任意實數x,使X(ω)≤x的一切ω組成的Ω的子集是事件,也即是F中的元素。事件常簡記作,並稱函式F(x)=p(x≤x),-∞

乙個隨機試驗的可能結果(稱為基本事件)的全體組成乙個基本空間Ω。隨機變數x是定義於Ω上的函式,即對每一基本事件ω∈Ω,有一數值x(ω)與之對應

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