馬爾可夫的不平等是什么?

馬爾可夫不平等是概率的有用結(jié)果,它提供有關(guān)概率分布的信息。關(guān)于它的顯著方面是,不平等適用于任何具有正值的分布,無論其具有哪些其他特征。馬爾可夫不平等給出了高于特定值的分布百分比的上限。

馬爾可夫不等式的陳述

馬爾可夫不平等表示,對于正隨機變量X和任何正實數(shù)a,X大于或等于a的概率小于或等于X的期望值除以a。

可以使用數(shù)學符號更簡潔地說明上述描述。在符號中,我們把馬爾可夫不平等寫為:

PXa)≤EX)/a

不等式的例證

為了說明不平等,假設(shè)我們有一個非負值分布(如卡方分布)。如果這個隨機變量X的期望值為3,我們將查看a的幾個值的概率。

  • 對于a=10馬爾可夫不等式,表示PX≥10)≤3/10=30%。因此,X大于10的概率為30%。
  • 對于a=30馬爾可夫不等式,表示PX≥30)≤3/30=10%。因此,X大于30的概率為10%。
  • 對于a=3馬爾可夫不等式表示PX≥3)≤3/3=1。概率為1=****的事件是確定的。所以這說明隨機變量的某個值大于或等于3。這應該不會太令人驚訝。如果X的所有值均小于3,則期望值也將小于3。
  • 隨著a的值增加,等分試樣ntEX)/a將變得越來越小。這意味著X的概率非常小,非常大。同樣,預期值為3時,我們預計不會有很多分布的值非常大。

不等式的使用

如果我們更多地了解我們正在使用的分布,那么我們通??梢愿纳岂R爾可夫不平等。使用它的價值在于它適用于任何具有非負值的分布。

小知識分子

例如,如果我們知道小學學生的平均身高。馬爾可夫不平等告訴我們,不超過六分之一的學生的身高可以高于平均身高的六倍。

馬爾可夫不等式的另一個主要用途是證明Chebyshev的不等式。這個事實導致“Chebyshev的不等式”這個名稱也適用于馬爾可夫的不等式。不平等命名的混淆也是由于歷史情況造成的。Andrey Markov是Pafnuty Chebyshev的學生。Chebyshev的工作包含了歸因于馬爾可夫的不平等。

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