期望 均值 擬合

2021-08-19 07:37:43 字數 1631 閱讀 4809

均值和期望的差別:

1、均值是對已經觀測到的資料的計算,例如已經擲骰子6次,2,2,2,4,4,4,那麼計算他的均值就是(2+2+2+4+4+4)/6=3;而數學期望是對未來資料(或者叫還未觀測到的資料,或者叫還未帶入模型計算的資料)的計算。例如假設還要擲骰子100次,那麼這100次投擲骰子的均值就是期望,如何計算呢?因為已知每投擲骰子一次,每個數字出現的概率是1/6,那麼投擲骰子100次每個數字出現的概率就是100*(1/6),那麼最終的期望就是

( 1×(100*(1/6)) + 2×(100*(1/6)) + 3×(100*(1/6)) + 4×(100*(1/6)) + 5×(100*(1/6)) + 6×(100*(1/6)) ) / 100

= 1×(1/6) + 2×(1/6) + 3×(1/6) + 4×(1/6) + 5×(1/6) + 6×(1/6)

= (1 + 2 + 3 +4 + 5 + 6) / 6 = 3.5

如果擲骰子的次數趨近於正無窮,那麼均值趨近於數學期望。

1、均值是等權平均,期望是加權平均,而等權平均是加權平均的乙個特例。例如上面例子中, 每乙個數字出現的概率都是相同的1/6,如果骰子被做了手腳,比如加了鉛塊使得每個數字出現的概率不同了,1出現的概率為7/24,2出,現的概率是1/6,3出現的概率是1/6,4出現的概率是1/8,5出現的概率是1/8,6出現的概率是1/8。(無論概率如何變化,6個數字概率相加必然是1),那麼擲骰子n次的數學期望是:

1×(7/24) + 2×(1/6) + 3×(1/6) + 4×(1/8) + 5×(1/8) + 6×(1/8) = 3

3和每個數字出現概率都是1/6的期望3.5不相同了。

均值,其實是針對實驗觀察到的特徵樣本而言的。比如我們實驗結果得出了x1,x2,x3…..xn這n個值,那麼我們的均值計算是

比如我們進行擲骰子,擲了六次,點數分別為2,2,2,4,4,4,這六次的觀察就是我們的樣本,於是我們可以說均值為(2+2+2+4+4+4)/6=3。但是千萬不能說期望是3,說概率是3就明顯的弄混了均值和期望的概念,下面解釋一下期望的概念。

期望是針對於隨機變數而言的乙個量,可以理解是一種站在「上帝視角」的值。針對於他的樣本空間而言的。

均值是乙個統計量(對觀察樣本的統計),期望是一種概率論概念,是乙個數學特徵。

首先給出定義公式

那麼上面那個擲骰子例子對應的期望求法如下:

期望就是平均數隨樣本趨於無窮的極限,可以看出均值和期望的聯絡也是大數定理聯絡起來的。

上面說到期望就是平均數隨樣本趨於無窮的極限,那麼這句話是什麼意思呢?

我們還是以上面的擲骰子為例子:

如果我們擲了無數次的骰子,然後將其中的點數進行相加,然後除以他們擲骰子的次數得到均值,這個有無數次樣本得出的均值就趨向於期望。類似於下面這樣:

概率是頻率隨樣本趨於無窮的極限

期望是平均數隨樣本趨於無窮的極限

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