2次元正規分布

連続的な確率変数 X 1 X 2 同時確率密度関数が 

p x 1 , x 2 = 1 2 π σ x 2 σ y 2 1 ρ 2 e 1 2 1 ρ 2 x 1 μ 1 2 σ 1 2 2 ρ x 1 μ 1 x 2 μ 2 σ 1 σ 2 + x 2 μ 2 2 σ 2 2   ・・・・・・(1)

ただし, μ 1 =E X 1   ( X 1 平均)  ・・・(2) μ 2 =E X 2   ( X 2 平均)  ・・・(3)
σ 1 = V X 1   ( X 1 標準偏差)   ・・・(4) σ 2 = V X 2   ( X 2 標準偏差)   ・・・(5)
σ 12 = C X 1 , X 2   ( X 1 X 2 共分散)   ・・・(6) ρ = σ x y σ x σ y   ( X 1 X 2 相関係数)   ・・・(7)

で与えられるとき, ( X 1 , X 2 ) 2次元正規分布 N ( μ 1 , μ 1 , σ 1 2 , σ 2 2 , ρ ) に従うという.

X 1 周辺確率密度関数

f 1 x 1 = p x 1 , x 2 d x 1 = 1 2π σ 1 e 1 2 x 1 μ 1 σ 1 2   ・・・・・・(8)

X 2 周辺確率密度関数

f 2 x 2 = p x 1 , x 2 d x 2 = 1 2π σ 2 e 1 2 x 2 μ 2 σ 2 2   ・・・・・・(9)

となり, X 1 正規分布 N μ 1 , σ 1 2 に従い, X 2 正規分布 N μ 1 , σ 2 2 に従っている.

■2次元正規分布の性質

相関係数 ρ 0 ,言い換えると,共分散 C X 1 , X 2 0 のとき

p x 1 , x 2 = 1 2π σ 1 σ 2 e 1 2 x 1 μ 1 σ 1 2 + x 2 μ 2 σ 2 2

= 1 2π σ 1 e 1 2 x 1 μ 1 σ 1 2 1 2π σ 2 e 1 2 y 2 μ 2 σ 2 2

= f 1 x 1 f 2 x 2   ・・・・・・(10)

となり, X 1 X 2 は互いに独立である.

ホーム>>カテゴリー分類>>確率>>統計>>2次元正規分布

最終更新日: 2026年7月6日