मान लीजिए (Ω,P) कोई गणनीय प्रायिकता समष्टि है। यादृच्छिक चर कोई प्रतिचित्रण X:Ω→E है (E कोई भी समुच्चय; E=R होने पर वास्तविक यादृच्छिक चर)। उसका नियम (या बंटन) गणनीय समुच्चय X(Ω) पर वह प्रायिकता माप PX है जो इस प्रकार परिभाषित है:
PX({x})=P(X=x)=P({ω:X(ω)=x}).
उदाहरण
उदाहरण 22.2 (शास्त्रीय नियम)
- बर्नूली B(p): X∈{0,1}, P(X=1)=p। किसी घटना का सूचक।
- द्विपद B(n,p): P(X=k)=(kn)pk(1−p)n−k, 0≤k≤n: n स्वतंत्र बर्नूली प्रयासों में सफलताओं की संख्या (हाई स्कूल खंड; नीचे स्वतंत्र चरों के योग के द्वारा फिर से सिद्ध)।
- ज्यामितीय G(p): P(X=k)=(1−p)k−1p, k∈N∗: पहली सफलता की कोटि (उदाहरण 21.5)।
- प्वासों P(λ): P(X=k)=e−λk!λk, k∈N — जो चरघातांकी श्रेणी से कोई प्रायिकता माप है। विरल घटनाओं का नियम (अध्याय 23)।
उदाहरण 22.10 (अंतरण, काम करता हुआ)
X∼P(λ) के लिए E(1+X1) परिकलित कीजिए — 1+X1 का नियम स्वयं भद्दा है, पर अंतरण उसे कभी माँगता ही नहीं:
E(1+X1)=k≥0∑k+11e−λk!λk=λe−λk≥0∑(k+1)!λk+1=λe−λ(eλ−1)=λ1−e−λ.
दो सीख। परिकलन की दृष्टि से: किसी खिसकी हुई चरघातांकी श्रेणी को पहचान लेना ही पूरा काम है — अंतरण f(X) की प्रत्याशाओं को श्रेणी के हेर-फेर तक सिमटा देता है। संरचना की दृष्टि से: भोला प्रतिस्थापन-मान 1+EX1=1+λ1 होता, और सच्चा उत्तर उससे बड़ा है,
λ1−e−λ≥1+λ1,
ठीक वैसा ही जैसा उत्तल फलन t↦1+t1 के लिए जेनसन असमिका माँगती है। उत्तल प्रतिबिंबों की प्रत्याशाएँ भोले प्रतिस्थापन-मान से ऊपर बैठती हैं, और अंतरण के साथ कोई श्रेणी-जाँच उस अमूर्त असमिका को मूर्त बना देती है।
उदाहरण 22.12 (गुणनफल, स्वतंत्रता के साथ और बिना)
दो निष्पक्ष पासे फेंकिए। यदि Y दूसरा पासा हो (जो पहले से स्वतंत्र है), तो E(XY)=E(X)E(Y)=3.52=12.25। और यदि इसके बदले Y=X हो (पासे का स्वयं से “गुणनफल”), तो
E(X2)=61+4+9+16+25+36=691≈15.17=12.25:
अर्थात् दोनों परिदृश्यों में सीमांत नियम वही, संयुक्त नियम भिन्न, और गुणनफल-प्रत्याशाएँ भिन्न। खुदवा लेने योग्य सार: E(XY) युग्म का फलनिक है, दोनों सीमांतों का नहीं — और अंतराल E(X2)−E(X)2≈2.92 ठीक कोनिग–हाइगेंस से पासे का प्रसरण 1235 है।