高斯分布的特殊之处是什么?
我正在寻找尽可能多的不同论点或推导,以支持高斯/正态分布是所有分布中“最基本”的非正式说法。一个简单的例子:中心极限定理(CLT)表明,i.i.d.随机变量之和
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评论列出了高斯分布之所以特殊的许多原因,但它是否是所有分布中“最基本的”分布,如OP中所建议的?我想说的是:(1)守恒定律是自然界最基本的定律之一,(2)服从守恒定律的量自然会服从指数分布,而不是高斯分布。考虑能量:两个能量分别为$E_1$和$E_2$的系统的总能量为$E_1+E_2$,如果它们足够大,它们将是的,因此概率分布必须分解:$P(E_1+E_2)=P(E_1)P(E_2)$,指数分布$P(E)\propto E^{-\beta E}$作为唯一的规范化解(假设$E$从下面有界)。
这是吉布斯测度。Hammersley-Clifford定理指出,任何满足Markov性质的概率测度都是适当选择(局部定义)能量函数的Gibbs测度。吉布斯测度是统计物理学的基本测度,但它在物理学之外也有着广泛的应用。货币的统计力学解释了货币的指数分布,这是货币普遍守恒的直接结果(也有例外)。相比之下,财富是不守恒的(股票可能上涨或下跌),因此非指数财富分布(帕累托分布)。
有一整本书正好解决了这类问题:假设一个分布有这样那样的性质,那么它一定是高斯分布(有时是泊松分布)。
MR0346969 Kagan,a.M.;Linnik,于。五、 ;Rao,C.Radhakrishna《数理统计中的表征问题》,John Wiley&Sons,纽约-伦敦-悉尼,1973.- End
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