log(a) 的期望值和方差

机器算法验证 正态分布 数理统计 随机变量 对数正态分布 对数
2022-01-29 17:15:05

我有一个随机变量X(a)=log(a)其中 a 是正态分布N(μ,σ2). 我能说什么E(X)Var(X)? 近似值也会有所帮助。

1个回答

如果我们在相当一般的意义上考虑“近似”,我们可以得到某个地方。

我们不必假设我们有一个实际的正态分布,而是一个近似正态的分布,除了密度在 0 附近不能为非零。

所以让我们这么说a是“近似正常的”(并且集中在平均值附近*),从某种意义上说,我们可以挥手打消对a接近 0(及其对时刻的后续影响log(a), 因为a不会“接近 0”​​),但具有与指定正态分布相同的低阶矩,那么我们可以使用泰勒级数来近似变换后的随机变量的矩

对于一些转变g(X),这涉及扩展g(μX+XμX)作为泰勒级数(想想g(x+h)在哪里μX正在扮演'x' 和XμX扮演'h') 然后取期望值,然后计算方差或展开平方的期望值(从中可以获得方差)。

得到的近似期望和方差是:

E[g(X)]g(μX)+g(μX)2σX2

Var[g(X)](g(μX))2σX2

所以(如果我没有犯任何错误),当g()=log()

E[log(a)]log(μa)σa22μa2

Var[log(a)]σa2/μa2

* 为了这是一个很好的近似值,您通常需要标准偏差a与平均值相比非常小(低变异系数)。