两个标准正态随机变量总是独立的吗?

机器算法验证 正态分布 独立
2022-01-27 00:14:03

我了解到标准正态分布是独一无二的,因为均值和方差分别固定为 0 和 1。通过这个事实,我想知道是否有任何两个标准随机变量必须是独立的。

4个回答

答案是不。例如,如果X是标准随机变量,则Y=X遵循相同的统计量,但XY显然是相互依赖的。

不,没有理由相信任何两个标准高斯是独立的。

这是一个简单的数学结构。假设XY 两个独立的标准正态变量。然后这对

X,X+Y2

是两个标准正态变量。因此,只要它们是两个独立的正态变量,就必须有两个变量。

第二个变量是正态的,因为独立正态变量的任何线性组合又是正态的。是为了使方差等于21

V(X+Y2)=122(V(X)+V(Y))=1

直观地说,这些是相互依赖的,因为知道的值会为您提供额外的信息,您可以使用它来预测第二个变量的值。例如,如果你知道,那么第二个变量的条件期望是XX=x

E[X+Y2X=x]=x2

这是一个相当广泛的答案:

为联合高斯随机变量(即对于任何实数,具有高斯分布)。那么,是独立的当且仅当(即它们不相关)。例如,请参阅这些注释以了解详细信息。X,Ya,baX+bYXYE[(XE[X])(YE[Y])]=0

如何生成不独立的标准正态随机变量?选择你最喜欢的矩阵使得中有正根然后,将 Cholesky 分解应用于然后,取两个独立的标准正态随机变量,然后向量具有标准正态分量,但当且仅当时,分量才是独立的。Σ=[1pp1](λ1)2p2λΣ=RRTU,VR[UV]p=0

一个非双变量正态示例(正如 Michael Chernick 在评论中建议的那样):

fX,Y(x,y)={1πex2+y22xy00o.w.

这不是一个二元正态分布,而是一个简单的积分表明两个边缘都是标准正态分布。它们显然不是独立的,因为fX,Y(x,y)fX(x)fY(y)