Une distribution de probabilité peut-elle avoir un écart-type infini?


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Je crois p[X] est une distribution de probabilité, où

p[X]=1π(1+X2)

car il est positif partout et s'intègre à 1 sur -∞,∞.

La moyenne est 0 par symétrie, même si l'intégration Xp[X] sur -∞,∞ne converge pas. C'est "suspect" car p[X] est censé être une distribution de probabilité, mais raisonnable car Xp[X] est O(1/X) qui est connu pour diverger.

Le plus gros problème réside dans le calcul de l'écart type. DepuisX2p[X] diverge également, car X2p[X] est O(1).

Si ce n'est pas une distribution de probabilité, pourquoi pas? Si tel est le cas, son écart-type est-il infini?

La fonction de distribution cumulative est arctan⁡[X]/π si cela aide.

Quelqu'un a mentionné que cela pourrait être une distribution gamma, mais ce n'est pas clair pour moi.


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@ user1566: J'ai formaté vos équations en utilisant LaTex. Pourriez-vous vérifier que je n'ai pas introduit d'erreurs?
— csgillespie

Merci, le problème est résolu, donc ce n'est plus un gros problème, mais, oui, tout semble OK.
— barrycarter

La moyenne d'un Cauchy n'est pas nulle. En fait, cela n'existe pas. Ainsi, aucun de ses moments centraux non plus.
— cardinal

ma réponse à une question connexe se trouve ici. stats.stackexchange.com/questions/232967/…
— Haitao Du

Réponses:


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Pour répondre au titre de votre question: Oui, une distribution de probabilité peut avoir un écart-type infini (voir ci-dessous).

Votre exemple est un cas particulier de la distribution de Cauchy dont la moyenne ou la variance n'existe pas. Réglez le paramètre d'emplacement sur 0 et l'échelle sur 1 pour que le Cauchy accède à votre pdf.


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Il existe une différence entre la moyenne et la variance inexistantes et infinies.
— Cardinal

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La distribution de Cauchy n'a pas de moyenne ou de variance, en ce sens que l'intégrale ne converge vers rien dans [-∞,∞]. Cependant, une distribution commeF(X)=2X3 sur [1,∞) a une moyenne, mais l'écart-type est infini.

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