我正在观看harvard stats 110的第 7 课,教授正在教授两个随机变量相加的分布,并且广泛地说,只有当它们的域相同时才能添加随机变量。我完全不明白。为什么我不能仅仅通过加法看到,和是如何分布的?和可以是完全不同样本空间上的随机变量,例如是 N 次抛硬币中正面的数量,是某个指数的超额回报
为什么只有当它们具有相同的域时才能添加两个随机变量?
您误解了domain的含义,请参阅Wikipedia有下图:
在该图中,域是 X,Y 是共域(或范围或目标空间)。对于要定义的总和,很明显,共域(的和在您的示例中)必须兼容,在定义加法的某些数字空间(子集)中,在您的示例中没有问题。但那是关于共域的。
随机变量的域(实际上是一个函数,请参阅“随机变量”是什么意思?)是概率空间。概率论中的概率空间,直观地说,就是随机性的来源。应该是什么意思作为一个随机变量,如果随机性的来源和哪里不同?或者简单地看一下函数总和的正式定义,如果域是不同的,这些定义是没有意义的。
简而言之,它们需要具有维度同质性(https://en.wikipedia.org/wiki/Dimensional_analysis#Dimensional_homogeneity),但域不需要完全相同。
想象一下,一个随机变量指的是位置,另一个指的是时间。显然,您不能以任何有意义的方式将它们相加(即使它们共享相同的域,即实数)。另一个例子是考虑掷硬币(正面或反面)的结果并将其添加到掷骰子(1、2、3、4、5 或 6)的结果中,同样没有意义。另一方面,即使域不同,您也可以合法地添加两个随机变量,例如,如果您有 2 个具有非重叠域的均匀分布变量(即,一个在 [0,1] 中,另一个在 [4, 5])。在这种情况下,它们的域是不同的,但只要它们具有相同的单位,就可以添加它们。总之,要加起来 2 个随机变量,域不需要相同,
希望能帮助到你。
对我来说,这个quora帖子似乎回答了它
随机变量是一种用实数标记实验结果的方法。您可以将其视为为每个结果附加一个标签,该标签是一个实数。例如,如果一个实验有两个结果 ω1,ω2,因此样本空间是 Ω={ω1,ω2},我们可以为这两个结果中的每一个“附加”一个标签。例如,我们可以用 1,π 标记结果。在非正式意义上,这是一个随机变量。完全可以为 ω1,ω2 分配另一组标签,例如 -7/8,2–√。这将对应于第二个随机变量。上述随机变量的总和是另一对标签,标签是原始标签的总和。因此,一对新的标签是 1−7/8,π+2–√,在非正式意义上,它也是两个随机变量的总和。
正式地说,随机变量 X:Ω→R 是从样本空间到实数集的函数。如果 X1:Ω→R,X2:Ω→R 是两个随机变量,那么它们的和 X1+X2:Ω→R 是由 X1+X2(ω):=X1(ω)+X2(ω) 定义的函数。许多随机变量的总和以类似的方式定义。我们完了吗?好吧,还没有!在许多情况下,随机变量是在不同的样本空间上定义的,我们想要添加它们。我们如何做到这一点?由于随机变量是函数,它们必须具有相同的域才能添加它们。因此我们构造了一个乘积空间 Ω:=Ω1×Ω2,因此每个 ω∈Ω 都可以写成 ω=(ω1,ω2),因为 ω1∈Ω1,ω2∈Ω2。我们还定义 X1(ω):=X1(ω1),X2(ω):=X2(ω2). 现在我们可以像函数一样添加两个随机变量,因为它们具有相同的域。类似地,对于 n 个随机变量,我们构造一个 n 倍积 ∏1≤i≤nXi 并定义它们的总和。一旦您构建自己的随机变量并开始使用它们,这对您来说会变得更加清楚。
另外,我发现 whuber 对问题的评论中提供的链接非常有用
