Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

Class notes Probability and Statistics II (2103)

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
8
Geüpload op
13-07-2022
Geschreven in
2021/2022

Lecture notes for Maths 2103

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

Probability and statistics II
Chapter 2: Discrete random variables

Andrew Black

Semester 1, 2021

Bounding probabilities for discrete random variables
In some cases, we may not know the probability mass function of the process we are modelling; we may only
know (or in some way can get an estimate of) the mean, or both the mean and variance of the probability
distribution of interest.
In these cases, we can use some important inequality results due to Markov and Chebyschev to calculate
bounds on probabilities.

Tail sum formula
Let Y be a discrete random variable that takes the values 0, 1, 2, . . . , n, then

n
ÿ
E[Y ] = P (Y Ø i).
i=1

Proof

n
ÿ
E[X] = kP (X = k)
k=0
= 0P (X = 0) + 1P (X = 1) + 2P (X = 2) + 3P (X = 3) + . . .
= P (X = 1)+
P (X = 2) + P (X = 2)+
P (X = 3) + P (X = 3) + P (X = 3)+
..
.
P (X = n) + P (X = n) + . . . + P (X = n)
ÿn
= P (X Ø k).
k=1



Markov’s inequality
If Y is a random variable that takes only nonnegative values, then for any value a > 0,

E[Y ]
P (Y Ø a) Æ .
a
Roughly, if E[Y ] is small then it is not likely that Y is large.


1

, Example
Suppose the average cost to maintain a car for a year is $1500, what is the upper bound on the probability
that the cost in one year is greater than $7500?

1500
P (Y Ø 7500) Æ = 0.2
7500


Markov’s inequality proof
n
ÿ
E[Y ] = yP (Y = y)
y=0
a≠1
ÿ n
ÿ
= yP (Y = y) + yP (Y = y)
y=0 y=a
ÿn
Ø yP (Y = y)
y=a
ÿn
Ø aP (Y = y)
y=a
ÿn
=a P (Y = y)
y=a

= aP (Y Ø a),
so E[Y ] Ø aP (Y Ø a)
E[Y ]
∆P (Y Ø a) Æ .
a


_
Chebyshev’s inequality
Let Y be a random variable with expected value µ and finite variance ‡ 2 . Then, for any constant k > 0,

1
P (|Y ≠ µ| < k‡) Ø 1 ≠
k2
1
or, equivalently, P (|Y ≠ µ| Ø k‡) Æ .
k2

Roughly if Var(Y ) is small then Y will not vary far from its mean.

Example
The number of customers at a shop in a day has a mean of 20 with a variance of 16. What is a lower bound
on the probability that the number of customers will lie between 12 and 28?
First, notice that if we let Y = 12 and then 28, we get that

Ô
|Y ≠ µ| = |12 ≠ 20| = 8 = 2 16 = 2‡,

and similarly


|Y ≠ µ| = |28 ≠ 20| = 8.


2

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
13 juli 2022
Aantal pagina's
8
Geschreven in
2021/2022
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Stephen
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

€7,52
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
melissadeng

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
melissadeng The University of Adelaide
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
8
Laatst verkocht
-

0,0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen