从某种意义上说,MGF 只是将一组矩编码为一个方便的函数的一种方式,您可以使用该函数做一些有用的事情。
变量与随机变量没有任何关系。您可以轻松地编写或 ...它本质上是一种虚拟变量。除了作为 mgf 的论点之外,它不代表任何东西。tXMX(s)MX(u)
Herbert Wilf [1] 调用生成函数:
一根晾衣绳,我们在上面挂着一系列数字以供展示
将它们挂在哪条晾衣绳上真的无关紧要。另一个也可以。
有没有办法从任何地方派生函数?
将一组矩转换为生成函数的方法不止一种(例如,离散分布具有概率生成函数、矩生成函数、累积生成函数和特征函数,您可以恢复矩(在某些情况下更少)直接比其他人)来自他们中的任何一个。
所以没有一种独特的方法可以将一组时刻编码为一个函数。关于如何设置它是一个选择问题。虽然它们相似(并且自然相关),但有些对于特定类型的任务更方便。
我在 mgf 和拉普拉斯变换以及 cf 和傅里叶变换之间看到了某种类比。
不仅仅是一个类比,至少如果我们考虑双边拉普拉斯变换(我在这里仍将其表示为)。我们看到是(至少直到符号变化)实际上是一个拉普拉斯变换(实际上,考虑,所以它是翻转变量的双边拉普拉斯变换)。一个人可以很容易地从一个转换到另一个,并且非常高兴地在 mgfs 上使用拉普拉斯变换的结果(而且,就此而言,拉普拉斯变换表,如果我们牢记这个符号问题)。类似地,特征函数不仅类似于傅里叶变换,它们是LMX(t)=LX(−t)LX(−t)=L−X(t)傅里叶变换(同样,直到参数的符号,除了交换参数的符号对函数的明显影响之外没有任何影响)。
如果傅立叶变换和拉普拉斯变换帮助您了解 mgfs 和 cfs “是”什么,您当然应该利用这些直觉,但另一方面,在操作这些东西时并不总是需要直觉。
事实上,在使用 cfs 时,因为它们始终存在并且是独一无二的,我经常倾向于将它们视为只是通过不同的视角看待的分布。
我可以看到,取函数的导数并在 t=0 处进行评估给出了时刻(如果积分绝对收敛),但为什么呢?
因为我们选择使用的特定生成函数(mgf)被设置为以这种方式工作。为了能够再次从函数中提取矩集,您需要类似的东西——一种消除所有低阶矩(例如微分)并消除所有高阶矩(例如将参数设置为 0)的方法这样您就可以准确地挑选出您需要的那个。为此,您已经需要一些类似于mgf 的东西。同时,如果它有一些其他可以利用的属性(就像我们对随机变量使用的各种生成函数所做的那样),那就太好了,这样可以进一步限制我们的选择集。
[1] Wilf, H. (1994) generatefunctionology
, 2nd ed
Academic Press Inc., San Diego
https://www.math.upenn.edu/~wilf/DownldGF.html