聯合分布、共變異數與相關

邊際分布(marginal distribution)

有了兩個變數的聯合圖景後,有時你只在意其中一個,想忽略另一個。X 的邊際分布就是 X 自己的分布,做法是從聯合分布中把你不感興趣的那個變數平均掉而得到的。

做法是對另一個變數的所有值加總(離散)或積分(連續)。對聯合 pmf p(x, y),X 的邊際 pmf 是 p_X(x) = 對所有 y 加總 p(x, y) —— 把表的每一列加起來。對聯合 pdf f(x, y),邊際 pdf 是 f_X(x) = 對所有 y 積分 f(x, y) dy —— 把曲面壓到 x 軸上。這個名字來自過去把列總和與行總和寫在機率表「邊緣」的習慣。

求邊際會丟掉資訊:它告訴你 X 的情形,卻完全不說 X 與 Y 如何相關。這就是為什麼你無法從兩個邊際重建聯合分布 —— 同樣的兩個邊際可以對應到獨立、對應到強相依、以及兩者之間的一切。往容易的方向走(聯合到邊際)永遠可行;倒回來則不然。

從(第一顆骰子、兩顆骰子總和)的聯合表中,把每一列對所有總和加總,便還原第一顆骰子的邊際:點數 1 到 6 各以機率 1/6 出現。第一顆骰子與總和之間的細部關聯在這次加總中就遺失了。

邊際是把聯合分布對另一變數加總(或積分)而得 —— 相依性的資訊也隨之遺失。

兩個邊際永遠無法決定聯合分布。相同的邊際可以藏著天差地別的相依結構 —— 這正是為什麼完整的描述是聯合分布而非邊際。

又称
marginal邊際分配