NExpectation

NExpectation[expr,xdist]

假定 x 服从概率分布 dist,给出 expr 的数值期望.

NExpectation[expr,{x1,x2,}dist]

假定 {x1,x2,} 服从多元分布 dist,给出 expr 的数值期望.

NExpectation[expr,{x1dist1,x2dist2,}]

假定 x1x2 独立且服从分布 dist1dist2,给出 expr 的数值期望.

NExpectation[exprpred,]

已知 pred,给出 expr 的数值条件期望.

更多信息和选项

  • xdist 可以用 x dist distx \[Distributed]dist 输入.
  • exprpred 可以用 expr cond predexpr \[Conditioned]pred 输入.
  • NExpectationExpectation 作用相似,只是使用的是数值加和与积分法.
  • 对于一个连续分布 distexpr 的期望由 给出,其中 dist 的概率密度函数,并且积分在 dist 的定义域上进行.
  • 对于一个离散分布 distexpr 的期望由 给出,其中 dist 的概率密度函数,并且加和在 dist 的定义域上进行.
  • NExpectation[expr,{x1dist1,x2dist2}] 对应于 NExpectation[NExpectation[expr,x2dist2],x1dist1], 因此最后一个变量首先进行加和或积分.
  • 如果无法得到符号式期望,N[Expectation[]] 将调用 NExpectation.
  • 可以给定下列选项:
  • AccuracyGoal 所求绝对准确度的位数
    PrecisionGoal Automatic所求精度的位数
    WorkingPrecision MachinePrecision内部计算所用的精度
    Method Automatic要使用何种方法
    TargetUnits Automatic输出中显示的的单位

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (3)

计算一个多项表达式的期望:

计算一个任意表达式的期望:

计算一个条件期望:

范围  (28)

基本用途  (9)

计算一个连续单变量分布中表达式的期望:

离散单变量分布:

连续多变量分布:

离散多变量分布:

利用独立分布的随机变量,计算期望:

在一般非零概率条件下,求条件期望:

离散单变量分布:

多变量条件分布:

多变量离散分布:

在零概率条件事件下,计算条件期望:

如果符合式计算失效,应用 N[Expectation[]] 来调用 NExpectation

求一个有理函数的期望:

超越函数:

分段函数:

复函数:

得到具有不同精度的结果:

计算泊松过程的时间切片的期望值:

当使用列表指定分布时,求表达式的期望值:

数量用途  (4)

求数量表达式的期望:

求用 QuantityDistribution 指定的期望:

求条件期望:

计算带有 QuantityMagnitude 的期望:

等效计算:

参数分布  (4)

计算单变量连续分布的期望:

计算单变量离散分布的期望:

多变量连续分布的期望:

多变量离散分布的期望:

非参数分布  (2)

使用一个单变量 HistogramDistribution

一个多变量直方图分布:

使用一个单变量 KernelMixtureDistribution

导出分布  (9)

利用 TransformedDistribution 计算期望:

表示相同期望的另一种等价方法:

利用 ProductDistribution 求期望:

表示相同期望的另一种等价方法:

使用正态分布的一个分量混合:

指数分布的参数混合:

截断后的狄利克雷分布:

删截后的三角分布:

边缘分布:

表示相同期望的另一种等价方法:

Copula 分布:

公式分布:

选项  (7)

AccuracyGoal  (1)

得到一个准确度为默认设置的结果:

AccuracyGoal 得到不同准确度的结果:

Method  (3)

Method 选项增加数值积分递归二分法的次数:

与从 Expectation 得到的准确结果相比较:

计算表达式的期望:

基于模拟,获取估计值:

指定采样大小:

计算表达式的期望:

下例使用 NIntegrate

使用 Activate 计算结果:

PrecisionGoal  (1)

得到一个精度为默认设置的结果:

使用 PrecisionGoal 来得到一个不同精度的结果:

WorkingPrecision  (1)

默认情况下,NExpectation 使用机器精度:

利用 WorkingPrecision 得到具有较高精度的结果:

TargetUnits  (1)

产生含有量的分布对象:

Expectation 用分布提供的量作为缺省单位:

指定目标单位为 "Hours"

应用  (17)

分布属性  (3)

得到连续分布的一个原始矩:

得到离散分布的均值:

得到截断分布的方差:

精算科学  (4)

某保险单对损失的赔偿金额上限为 10. 保单持有人的损失 服从密度函数为 (当 )、在其它情况下为 0 的分布. 求在这个保险单下所支付的赔偿金额的预期值:

使用一个连续的正随机变量 对一个保险公司的月索赔情况建模,这个随机变量的概率密度函数与 成正比,其中 . 判断公司的期望月索赔:

由风灾引起的受保险房屋的索赔金额是具有公共密度函数 (当 )、在其它情况下为 0 的独立随机变量,其中 是以千为单位的索赔金额. 假定有3个此类索赔. 计算这三个索赔中最大值的期望值:

表示在一次事故中受保险的机动车辆的年龄. 令 表示在事故发生时车主为车辆加入保险的时间长度. 的联合密度函数为 (当 以及 )、在其它情况下为 0. 计算事故中涉及的受保险的机动车辆的期望年龄:

运动  (2)

一位棒球选手的击中率为 0.300. 求如果该选手击球 3 次的期望击中次数:

一个篮球运动员被罚任意球,直到他击中其中的4个. 他在任意一次任意球中得分的概率是 0.7. 求该运动员投球的期望次数:

随机试验  (2)

同时投掷四个六面骰子. 求最小值的期望值:

求最大值的期望值:

求三个最大值之和的期望. 使用恒等式 以及所得 Expectation 的线性性:

一个服从连续分布 的大小为 10 的样本按升序排列. 生成一个新的随机变量. 求第 11 个样本位于有序列表的第四和第五个最小数值之间的概率:

概率等于 并且与 无关:

它也与分布无关:

风险分析  (2)

研究指数分布的风险尾值(TVaR):

风险值可能会低估可能的损失. 考虑股票对数收益的两个模型:

固定参数 ,以使得在 99.5% 水平下的风险值是相等的:

现在给定两个模型中的期望损失都超过风险值的情况下,计算这两个模型的期望损失:

损失实际上大于第二个模型中的损失:

其它应用  (4)

已证实一种药物对 40% 的病例都有效. 求当我们把这种药物用于 100 个病例时,治疗成功的期望数目:

假定股票的对数收益服从一个稳定分布,求在 95% 风险水平下的值:

假定服从上述分布,计算当前标普 500 指数价值损失 95% 的风险点值:

求对数收益的期望差额:

计算相关的点损失:

一个站点的风速均值为 7 米/秒,并且服从形状参数为 2 的 Weibull 分布:

在一整年中所得的风速分布:

一个通用电器的 1.5 兆瓦风力发电机组的功率曲线:

在一年内所产生的总能量为 4.3 十亿瓦时:

估计人类染色体长度的分布:

给定长度大于均值,求期望的染色体长度:

属性和关系  (7)

呈连续分布的一个表达式的期望由一个积分定义:

呈离散分布的一个表达式的期望由一个和式定义:

MeanMomentVariance 及其它性质定义为一个期望:

使用 Expectation 求一个期望的符号表达式:

如果符号式计算失败,N[Expectation[]] 等价于 NExpectation

AsymptoticExpectation 求期望的渐近近似:

计算一个事件的概率:

利用 NExpectation 得到相同的结果:

可能存在的问题  (1)

当符号式参数出现时,NExpectation 可能会在不发出警告信息的情况下失效:

此例中,Expectation 给出解析形式的结果:

Wolfram Research (2010),NExpectation,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/NExpectation.html.

文本

Wolfram Research (2010),NExpectation,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/NExpectation.html.

CMS

Wolfram 语言. 2010. "NExpectation." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/NExpectation.html.

APA

Wolfram 语言. (2010). NExpectation. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/NExpectation.html 年

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