Momentgenererende functie

In de kansrekening en de statistiek is de momentgenererende functie van een stochastische variabele een functie waarmee, mits deze gedefinieerd is, de momenten van kunnen worden bepaald. De momentgenererende functie geeft daarmee een alternatieve mogelijkheid om de kansverdeling van te analyseren. Anders dan de karakteristieke functie, die altijd bestaat en die nauw verwant is aan de momentgenerende functie, is deze laatste niet voor elke gedefinieerd.

Definitie bewerken

De momentgenererende functie van de stochastische variabele   is de functie die voor reële   gegeven wordt door:

 

mits deze verwachtingswaarde bestaat. De momentgenererende functie kan dan als Riemann-Stieltjes-integraal worden berekend:

 

waarin   de verdelingsfunctie van   is.

Er geldt dus:

 

waarin   het  -de moment van   is. De momentgenererende functie is daarmee de voortbrengende functie van de rij  .

Als de momentgenererende functie bestaat in een interval rond  , genereert de momentgenererende functie de momenten van   als volgt:

 .

Voorbeelden bewerken

Normale verdeling bewerken

Voor de normale verdeling met parameters   en   is de momentgenererende functie:

 

Exponentiële verdeling bewerken

Voor de exponentiële verdeling met parameter   is de momentgenererende functie:

 


Voor een rij onderling onafhankelijke en niet noodzakelijk gelijkverdeelde toevalsgrootheden  , wordt de momentgenererende functie van de gewogen som

 

waar de   constanten zijn, gegeven door

 .

Verwant met de momentgenererende functie zijn enkele andere integraaltransformaties die voorkomen in de kansrekening, zoals de karakteristieke functie en de kansgenererende functie.

De cumulantgenererende functie is de logaritme van de momentgenererende functie.

Verband met laplacetransformatie bewerken

Als de kansdichtheid   van   bestaat, is

 

de tweezijdige laplacegetransformeerde van  .