在機率論和統計學中,一個機率分布的標準矩是經過標準化後的中心矩(通常是較高階的中心矩)。標準化通常是將其除以標準差的過程,這樣做可以使得標準矩對縮放和離散程度皆能保持一致, 在比較不同機率分布的形狀時更為方便。
定義
設X為一隨機變量,其機率密度函數為f、平均值為 \mu = \mathrm{E}[X] (一階原點矩),則第k階標準矩為\frac{\mu_k}{\sigma^k}\!, 其中\mu_k是第k階中心矩:
: \mu_k = \operatorname{E} \left[ ( X - \mu )^k \right] = \int_{-\infty}^{+\infty} (x - \mu)^k f(x)\mathrm{d} x
\sigma^k為標準差的k次方:
: \sigma^k = \Bigl(\sqrt{\mathrm{E}[(X - \mu)^2]}\Bigr)^k
以通式表示:
:\hat{\mu}_k = \frac{\mu_k}{\sigma^k} = \frac{\operatorname{E} \left[ ( X - \mu )^k \right]}{( \operatorname{E} \left[ ( X - \mu )^2 \right])^{k/2}}
性質
- 中心矩為k次齐次函数:\mu_k(\lambda X) = \lambda^k \mu_k(X)
- 標準矩具有縮放不變性。不過乘以負的\lambda值時標準矩需要乘上負號。
- 由於上述標準矩的定義中將矩的因次消除了,因此標準矩為无因次量。
常用的標準矩
以下列出前4個標準矩:
參見
- 中心矩
- 矩
參考資料
评论 (0)