隨機變數與其分布
分布作為完整的機率描述(the distribution as the complete probabilistic description)
隨機變數的分布是對所有「X 落在這個值集合裡有多可能」這類問題的完整回答。它不是像平均那樣的單一數字;它是整個模式,是機率如何分配到所有可能值的完整清單。一旦你知道分布,就機率的觀點而言,你就知道關於 X 的一切,而任何特定的量(它的平均、它的變異數、它超過 10 的機會)都只是從中讀出的一項特徵。
你可以用幾種等價的方式呈現同一個分布,而它們攜帶完全相同的資訊:離散變數的 pmf、連續變數的 pdf、任何變數的 cdf、存活函數,或分位數函數。挑方便的用;它們是同一個對象的可互換觀點。它的實際意義很明確:如果兩個隨機變數有相同的分布,那麼關於其中一個的每個機率陳述對另一個也成立,即使它們源自完全無關的試驗。
這就是為什麼我們常說一個變數是、譬如說、常態或卜瓦松,命名的是它的分布而非背後的試驗。試驗是鷹架;分布才是留存下來、定理所談論的東西。一個常見的混淆是把摘要誤當作整體:平均與變異數是有用的特徵,但兩個非常不同的分布可以共享這兩者,所以知道幾個摘要不等於知道分布。分布是那個對象;摘要是它的影子。
擲 4 次公正硬幣的正面數,與 4 道是非題獨立猜測的答對數:完全不同的故事,但兩者都服從 Binomial(4, 1/2) 分布,所以每個機率問題對兩者有相同的答案(例如兩者的 P(恰好 2 個) 都是 6/16)。
相同的分布代表對每個機率問題有相同的答案,無論背後的故事為何。
知道平均與變異數不等於知道分布。許多不同的分布共享相同的前兩個摘要;只有完整的分布(cdf、pmf 或 pdf)才能完全確定一切。
又称
另见