切比雪夫不等式

定理 1(切比雪夫不等式).,则对任意,有:

证明 .由于,根据马尔可夫不等式,可得:

等价于,结合,代入上式得证:

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切比雪夫不等式(定理 1 )表明:随机变量的取值离(均值)越远,其发生概率越小。即:

例如,设某基金年平均收益率,标准差,则年收益率低于或高于的概率至多为0.04(这两种情况均偏离均值以上,)。换句话说,无论是让投资者"欲哭无泪"的大跌,还是"喜出望外"的大涨,如图 1 所示,都是小概率事件。

图 1 "欲哭无泪"的大跌 vs. "喜出望外"的大涨

例 1.2021年美国人均收入为59510美元,标准差为85000美元,试估计年收入超过100万美元的人群占比。
解 .表示“个人收入”,由题意知。由切比雪夫不等式(定理 1 )知,年收入超过100万美元的人群占比至多为0.82%:

和上一节的例题相比,切比雪夫不等式的估计(0.82%)比马尔可夫不等式的估计(5.95%)更贴近实际(0.3%)。

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