两个正态分布随意加减还是正态分布吗

如题所述

只有相互独立的正态分布加减之后,才是正态分布。如果两个相互独立的正态分布X~N(u1, m²),Y~N(u2,n²),那么Z=X±Y仍然服从正太分布,Z~N(u1±u2,m²+n²)。

正态分布又名高斯分布,是一个在数学、物理及工程等领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重大的影响力。若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ^2的高斯分布,记为N(μ,σ^2)。其概率密度函数为正态分布的期望值μ决定了其位置,其标准差σ决定了分布的幅度。因其曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线。我们通常所说的标准正态分布是μ = 0,σ = 1的正态分布。

若X~N(u1,δ1),Y~N(u2,δ2),求Z=aX±bY的分布,
我们利用一个基本的公式:EZ=aEX±bEY,DZ=a²DX+b²DY±2abCov(X,Y)
注意,当X,Y独立(不相关即可),才有Cov(X,Y)=0,从而才是高票答案说的那种情况,所以高票答案说的不全。但是,若X,Y相关(相关一定不独立)时,不能直接简单的线性加减,要考虑相关系数进去,需要按上面求期望方差的公式,就能求出Z的分布了。
再次提醒,直接线性加减的前提是不相关!!!
例如考察二维正态分布(X, Y)~ N(0, 0; 1, 1; 0.5),求Z=X-Y。显然,相关系数0.5(二维正态的第5个参数是X和Y的相关系数ρ),不为0,故而X, Y不独立(二维正态中,不相关与独立互为充要条件),因此依据上面的公式(要转化相关系数ρ成协方差Cov再代入)得到Z~N(0, 1),这才是正确答案。
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