正規分布 モーメント 3次モーメント 4次モーメント 5次モーメント

正規分布のモーメント母関数は、

E(t)=e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t}

ですね。(tは助変数theta(意味を持たない変数)、sはsigma、mはmeanの意味)

1回tで微分すると、

E'(t)=(s^2\,t+m)\,e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t}

2回tで微分すると、

E''(t)=(s^2\,t+m)^2\,e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t} + s^2 e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t}

3回tで微分すると、

E'''(t)=(s^2\,t+m)^3\,e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t} + 3s^2 (s^2\,t+m)e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t}

4回tで微分すると、

E''''(t)=(s^2\,t+m)^4\,e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t}+6s^2\,(s^2\,t+m)^2\,e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t} +3s^4\,e^{{{s^2\,t^2}\over{2}}+m\,t}

これで4次モーメントまで求めることができます。

E'(0)=EX=m

E''(0)=EX^2=s^2+m^2

E'''(0)=EX^3=3ms^2+m^3

E''''(0)=EX^4=3s^4+6m^2\,s^2+m^4