X 1 = a 11 Y 1 + a 12 Y 2 + μ 1
X 2 = a 21 Y 1 + a 22 Y 2 + μ 2
ただし,確率変数 Y 1 , Y 2 は,互いに独立で
Y 1 ∼ N 0 , 1 , E Y 1 = 0 , Var Y 1 = 1
Y 2 ∼ N 0 , 1 , E Y 2 = 0 , Var Y 2 = 1
とする.
X 1 , X 2 の平均 E X 1 , E X 2 ,分散 Var X 1 , Var X 2 ,共分散 Cov X 1 , X 2 を求める.
E X 1 = E a 11 Y 1 + a 12 Y 2 + μ 1
E a X + b = a E X + b と E a X + b Y = a E X + b E Y の関係より
= a 11 E Y 1 + a 12 E Y 2 + μ 1
= μ 1
E X 2 = E a 21 Y 1 + a 22 Y 2 + μ 2
= a 21 E Y 1 + a 22 E Y 2 + μ 2
= μ 2
Var X 1 = Var a 11 Y 1 + a 12 Y 2 + μ 1
Var a X + b = a 2 Var X と Var a X + b Y = a 2 Var X + b 2 Var Y の関係より
= a 11 2 Var Y 1 + a 12 2 Var Y 2
= a 11 2 + a 12 2
Var X 2 = Var a 21 Y 1 + a 22 Y 2 + μ 2
= a 21 2 Var Y 1 + a 22 2 Var Y 2
= a 21 2 + a 22 2
Cov X 1 , X 2 = E X 1 − E X 1 X 2 − E X 2 (共分散を参照)
= E a 11 Y 1 + a 12 Y 2 + μ 1 − μ 1 a 21 Y 1 + a 22 Y 2 + μ 2 − μ 2
= E a 11 Y 1 + a 12 Y 2 a 21 Y 1 + a 22 Y 2
= E a 11 a 21 Y 1 2 + a 11 a 22 + a 12 a 21 Y 1 Y 2 + a 12 a 22 Y 2 2
= a 11 a 21 E Y 1 2 + a 11 a 22 + a 12 a 21 E Y 1 Y 2 + a 12 a 22 E Y 2 2
E X Y = E X E Y , Var X = E X 2 − E X 2 の関係より
= a 11 a 21 + a 12 a 22
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最終更新日: 2026年7月10日