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Statistiques et espérance...

Posté par
frederic63
15-08-15 à 21:21

Bonjour à tous,

Bon, comme vous allez vite vous en rendre compte, je ne suis pas mathématicien, mais mécanicien...

Je suis confronté au problème suivant:

Soit L1 et L2 deux varibles aléatoires continues qui suivent une loi normale de paramètres mu1, sigma1 et mu2 sigma2.

Soit k une troisième variable aléatoire continue qui suit une loi uniforme  entre -1 et 1.

Je m'interesse à la variance de k. (L1-L2)

Comme j'ai tout lu sur Freud,  j' ai voulu utiliser 3 formules qui s' appliquent dans le cas de variables aléatoires indépendantes X et Y ( ce qui est mon cas), à savoir:

Var (X+Y)=Var (X)+Var (Y)
Var (X×Y)=Var (X)×Var (Y)+Var (X)×E (Y)^2+Var (Y)×E (X)^2
Var (a×X)= a^2×Var (X), avec a scalaire

J'ai donc écrit, tout fier:

Var [k×(L1-L2)]=Var (k×L1-k×L2)=Var (k×L1)+Var (-k×L2)=Var (k×L1)+(-1)^2×Var (k×L2)=Var (k×L1)+Var (k×L2)

Puis pour chaque terme:
Var (k×Li)=Var (k)×Var (Li)+Var (k)×E (Li)^2+Var(Li)×E (k)^2

Tout faux... m'en suis rendu compte en lançant un Monte-Carlo...

Ce qui marche, c'est:

Var[k×(L1-L2)]=Var (k)×Var (L1-L2)+Var (k)×E (L1-L2)^2+Var (L1-L2)×E (L1-L2)^2

Quelqu'un peut-il m'expliquer pourquoi ma premiére approche est fausse??

Merci d'avance!

Posté par
frederic63
erratum 15-08-15 à 21:35

Var[k×(L1-L2)]=Var (k)×Var (L1-L2)+Var (k)×E (L1-L2)^2+Var (L1-L2)×E (k)^2

Posté par
flight
re : Statistiques et espérance... 15-08-15 à 22:02

salut

k etant une variable aleatoire et en posant L1-L2=U

var(k.(L1-L2))= var(k.U) et d'apres ta formule "Var (X×Y)=Var (X)×Var (Y)+Var (X)×E (Y)^2+Var (Y)×E (X)^2 "

var(k.U) = Var (k)×Var (U)+ Var (k)×E (U)^2 + Var (k)×E (U)^2

comme k suit une loi uniforme entre -1 et 1 sa variance vaut V(k)=(b-a)²/12 = 2²/12=4/12=1/3  et son esperance E(k)=0

var(k.U) = (1/3)×Var (U)+ (1/3)×E (U)^2 + (1/3)×E (U)^2
var(U)= E(U²)-E²(U)  donc  

var(k.U) = (1/3)×(E(U²)-E²(U))+ (1/3)×E (U)^2 + (1/3)×E (U)^2    à simplifier

Posté par
frederic63
Variance et esperance suite 16-08-15 à 21:10

Merci Flight pour ta réponse et pour la fin du raisonnement.

En fait, ma question concernant plus mon premier point:

Pourquoi ne peut-on pas écrire: Var [k×(L1-L2)]=Var (k×L1-k×L2)?

Merci!

Posté par
WilliamM007
re : Statistiques et espérance... 17-08-15 à 12:12

Bonjour.

Bien sûr que Var [k×(L1-L2)]=Var (k×L1-k×L2).

En revanche, la formule "Var (X+Y)=Var (X)+Var (Y)" que tu veux utiliser avec X=kL1 et Y=kL2 est valable pour X et Y indépendantes.
Or avec du k présent en facteurs dans les deux variables, je doute fort de leur indépendance, vois-tu ?

Posté par
frederic63
re : Statistiques et espérance... 17-08-15 à 14:45

Bonjour WilliamM007,

J'en suis arrivé à la même conclusion ce matin... J'ai vérifié, et en effet, kL1 et kL2 ne sont pas indépendantes, d'où mon erreur... Cov (kL1;kL2) non nulle, quel c...!

ça marche en écrivant var(kL2-kL1)=var(kL2)+var(kL1)-2cov(kL2;kL1)

Pas beau de vieillir!

Merci encore!



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