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數學中的矩是什麼

在數學和統計學中是用來描述隨機變數分布特徵的一組度量。

矩的概念起源於物理學,其中矩表示距離和物理量乘積的物理量,如力和參考點距離乘積得到的力矩(或扭矩)。在數學中,矩可以用來計算分布的各種參數,例如均值方差等。具體來說,給定一個隨機變數X,其k階原點矩(kth Raw Moment)定義為E[X^k],其中E表示期望運算符。原點矩描述了隨機變數的k次冪的期望值。例如,一階原點矩是期望值,表示為E[X],它描述了隨機變數的平均值或期望。二階原點矩是方差,表示為Var(X)=E[(X-E[X])^2],它描述了隨機變數的離散程度或波動性。

除了原點矩之外,還有中心矩(Central Moment)的概念。k階中心矩定義為E[(X-E[X])^k],它使用隨機變數與其期望的差異來描述分布的形狀。一階中心矩為0,二階中心矩是方差(即二階原點矩),三階中心矩描述了偏斜度,四階中心矩描述了峰度等。