دالة توليد العزوم العاملية

في نظرية الاحتمالات والإحصاء ، تُعرَّف دالة توليد العزوم العاملية ( FMGF) لتوزيع الاحتمال لمتغير عشوائي حقيقي القيمة X على النحو التالي:

مX(ت)=هـ[تX]{\displaystyle M_{X}(t)=\operatorname {E} {\bigl [}t^{X}{\bigr ]}}

لجميع الأعداد المركبة t التي توجد لها هذه القيمة المتوقعة . هذا هو الحال على الأقل لجميع قيم t على دائرة الوحدة|ت|=1{\displaystyle |t|=1}انظر إلى الدالة المميزة . إذا كان X متغيرًا عشوائيًا منفصلاً يأخذ قيمًا فقط في المجموعة {0، 1، ...} من الأعداد الصحيحة غير السالبة ، فإن مX{\displaystyle M_{X}}ويُطلق عليها أيضًا اسم دالة توليد الاحتمالات (PGF) لـ X ومX(ت){\displaystyle M_{X}(t)}تكون معرفة جيدًا على الأقل لجميع قيم t على القرص المغلق ذي الوحدة|ت|1{\displaystyle |t|\leq 1}.

تُولّد دالة توليد العزوم العاملية العزوم العاملية لتوزيع الاحتمال . بشرطمX{\displaystyle M_{X}}يوجد في جوار t =  1  ، ويتم إعطاء العزم العاملي النوني بواسطة [ 1 ]

هـ[(X)ن]=مX(ن)(1)=دندتن|ت=1مX(ت)،{\displaystyle \operatorname {E} [(X)_{n}]=M_{X}^{(n)}(1)=\left.{\frac {\mathrm {d} ^{n}}{\mathrm {d} t^{n}}}\right|_{t=1}M_{X}(t),}

حيث يمثل رمز بوخامر ( x ) n المضروب التنازلي

(x)ن=x(x-1)(x-2)(x-ن+1).{\displaystyle (x)_{n}=x(x-1)(x-2)\cdots (x-n+1).\,}

(يستخدم العديد من علماء الرياضيات، وخاصة في مجال الدوال الخاصة ، نفس الترميز لتمثيل المضروب المتزايد .)

أمثلة

توزيع بواسون

إذا افترضنا أن المتغير العشوائي X يتبع توزيع بواسون بقيمة متوقعة λ، فإن دالة توليد العزوم العاملية له هي

مX(ت)=ك=0تكP(X=ك)=λكهـ-λ/ك!=هـ-λك=0(تλ)كك!=هـλ(ت-1)،تج،{\displaystyle M_{X}(t)=\sum _{k=0}^{\infty }t^{k}\underbrace {\operatorname {P} (X=k)} _{=\,\lambda ^{k}e^{-\lambda }/k!}=e^{-\lambda }\sum _{k=0}^{\infty }{\frac {(t\lambda )^{k}}{k!}}=e^{\lambda (t-1)},\qquad t\in \mathbb {C} ,}

(باستخدام تعريف الدالة الأسية ) وبالتالي لدينا

هـ[(X)ن]=λن.{\displaystyle \operatorname {E} [(X)_{n}]=\lambda ^{n}.}

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ نيري ، برينو دي أندرادي بينهيرو (2005-05-23). “توليد الوظائف” (PDF) . جامعة نيويورك.edu . مؤرشفة من الأصلي (PDF) بتاريخ 2012-03-31.