- 概率與統計:面向經濟學
- (美)布魯斯·E.漢森
- 731字
- 2025-05-07 10:49:24
2.8 連續隨機變量
如果隨機變量X的取值是連續的,則該隨機變量不服從離散分布.正式地,如果隨機變量的分布函數是連續的,則稱該隨機變量是連續的.
定義2.8 若X~F(x)且F(x)是連續的,則X是連續(continuous)隨機變量.
例5 均勻分布:

函數F(x)是全局連續的,當x→-∞時,極限為0;當x→∞時,極限為1.因此,F(x)滿足累積分布函數的性質.
例6 指數分布:

函數F(x)是全局連續的,當x→-∞時,極限為0;當x→∞時,極限為1.因此,F(x)滿足累積分布函數的性質.
例7 時薪.作為一個實際例子,圖2-5展示了2009年美國時薪的分布函數.圖形在[0, 60]美元范圍內繪制.該函數是連續且處處遞增的.這是因為時薪是連續變化的.箭頭表示時薪以10美元為間隔,從10美元到50美元對應分布函數的值.具體來說,時薪10美元處分布函數的值為0.14.故14%的人的時薪小于或等于10美元.時薪20美元處分布函數的值為0.54.故54%的人的時薪小于或等于20美元.類似地,時薪為30美元、40美元和50美元的分布函數函數的值分別為0.78、0.89和0.94.

圖2-5 時薪的分布函數
可用差值描述分布函數.以區間(a, b]為例.隨機變量X∈(a, b]的概率為P[a<X≤b]=F(b)-F(a),表示分布函數的差值.因此,分布函數的兩點之差就是X位于對應區間內的概率.例如,隨機抽取一人,其工資在10到20美元之間的概率是0.54-0.14=0.40.類似地,工資落在區間[40, 50]美元的概率為94%-89%=5%.
連續隨機變量等于特定值的概率為0.考慮任意的數x.通過對序列的概率取極限計算X等于x的概率,即考慮當?遞減向0時,X落在區間[x, x+?]的概率.此時,

其中F(x)是連續的.這看起來是個悖論.雖然X等于任一具體值x的概率是0,但是X等于一些值的概率是1.這個悖論是由于實數軸的魔力和無窮不可數的豐富性產生的.
對連續隨機變量,有
P[X<x]=P[X≤x]=F(x)
P[X≥x]=P[X>x]=1-F(x)