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Law of total variance

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2921: 4352: 5759: 641: 3993: 2540: 3601: 5338: 4004: 6925: 6416: 3644: 3235: 692:
correspond to the breed. In this situation, it is reasonable to expect that the breed explains a major portion of the variance in weight since there is a big variance in the breeds' average weights. Of course, there is still some variance in weight for each breed, which is taken into account in the
2916:{\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Var} (X)={}&\sum _{i=1}^{n}\operatorname {Var} (X\mid A_{i})\Pr(A_{i})+\sum _{i=1}^{n}\operatorname {E} ^{2}(1-\Pr(A_{i}))\Pr(A_{i})\\&{}-2\sum _{i=2}^{n}\sum _{j=1}^{i-1}\operatorname {E} \Pr(A_{i})\operatorname {E} \Pr(A_{j}).\end{aligned}}} 2214: 6744: 2016: 4347:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y)={\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}(y_{i}-{\bar {y}})^{2}={\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}(y_{i}-{\bar {y}}_{x_{i}})^{2}+{\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}({\bar {y}}_{x_{i}}-{\bar {y}})^{2}=\operatorname {E} +\operatorname {Var} (\operatorname {E} ).} 6178: 5754:{\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Var} ={}&\operatorname {E} (\operatorname {Var} )\\&{}+\sum _{j=2}^{c-1}\operatorname {E} (\operatorname {Var} \mid H_{1t},H_{2t},\ldots ,H_{j-1,t}])\\&{}+\operatorname {Var} (\operatorname {E} ).\end{aligned}}} 4815: 4983: 6024: 6277: 1625: 1417: 4610: 1007: 3988:{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}2(y_{i}-{\bar {y}}_{x_{i}})({\bar {y}}_{x_{i}}-{\bar {y}})=2\sum _{x}\left(\sum _{\{1\leq i\leq n|x_{i}=x\}}(y_{i}-{\bar {y}}_{x})\right)({\bar {y}}_{x}-{\bar {y}})=2\sum _{x}0\cdot ({\bar {y}}_{x}-{\bar {y}})=0.} 222: 3596:{\displaystyle (y_{i}-{\bar {y}})^{2}=\left(y_{i}-{\bar {y}}_{x_{i}}+{\bar {y}}_{x_{i}}-{\bar {y}}\right)^{2}=(y_{i}-{\bar {y}}_{x_{i}})^{2}+({\bar {y}}_{x_{i}}-{\bar {y}})^{2}+2(y_{i}-{\bar {y}}_{x_{i}})({\bar {y}}_{x_{i}}-{\bar {y}}).} 4448: 2021: 1790: 5115: 5924: 6076: 6702: 5343: 4637: 4822: 1118: 5929: 2545: 615: 543: 6920:{\displaystyle \mu _{3}(Y)=\operatorname {E} \left(\mu _{3}(Y\mid X)\right)+\mu _{3}(\operatorname {E} (Y\mid X))+3\operatorname {cov} (\operatorname {E} (Y\mid X),\operatorname {var} (Y\mid X)).} 3224: 3020: 2408: 5857: 4453: 5255: 3102: 6552: 6253: 2446: 2257: 468: 120: 1255: 336: 226:
In language perhaps better known to statisticians than to probability theorists, the two terms are the "unexplained" and the "explained" components of the variance respectively (cf.
1504: 1333: 1064: 930: 2535: 5023: 1214: 422: 296: 935: 6411:{\displaystyle \iota _{Y\mid X}={\operatorname {Var} (\operatorname {E} (Y\mid X)) \over \operatorname {Var} (Y)}=\operatorname {Corr} (\operatorname {E} (Y\mid X),Y)^{2},} 4369: 3636: 6739: 5333: 1785: 6514: 6212: 5801: 3052: 2478: 5284: 5151: 5028: 1173: 2329: 6479: 6071: 5862: 5307: 5174: 2280: 7133: 6592: 6572: 6456: 6436: 6273: 6048: 4632: 3142: 3122: 2925:
In this formula, the first component is the expectation of the conditional variance; the other two components are the variance of the conditional expectation.
2349: 2300: 1497: 1477: 1457: 1437: 1328: 1308: 1143: 816: 795: 767: 747: 714: 690: 670: 635: 563: 488: 376: 356: 113: 81: 61: 7138: 7053:
Bowsher, C.G. and P.S. Swain, Identifying sources of variation and the flow of information in biochemical networks, PNAS May 15, 2012 109 (20) E1320-E1328.
6601: 5257:, each one corresponding to the history (trajectory) of a different collection of system variables. The collections need not be disjoint. The variance of 250:). These two components are also the source of the term "Eve's law", from the initials EV VE for "expectation of variance" and "variance of expectation". 617:
is the variance of the expected values, i.e., it represents the part of the variance that is explained by the variation of the average value of
7022: 2209:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y\mid X_{1})=\operatorname {E} \left+\operatorname {Var} \left(\operatorname {E} \left\mid X_{1}\right).} 7128: 5124:
The following formula shows how to apply the general, measure theoretic variance decomposition formula to stochastic dynamic systems. Let
2011:{\displaystyle \operatorname {Var} =\operatorname {E} \left+\operatorname {E} \mid X_{1})]+\operatorname {Var} (\operatorname {E} \left),} 2351:(this is where adherence to the conventional and rigidly case-sensitive notation of probability theory becomes important!). If we write 5806: 1069: 7108: 6173:{\displaystyle {\operatorname {Var} (\operatorname {E} (Y\mid X)) \over \operatorname {Var} (Y)}=\operatorname {Corr} (X,Y)^{2}.} 227: 7143: 568: 496: 4450:
from the definition of variance. Again, from the definition of variance, and applying the law of total expectation, we have
716:(e.g., for each breed in the example above) are very distinct, those variances are still combined in the "unexplained" term. 1704:. Then the first, "unexplained" term on the right-hand side of the above formula is the weighted average of the variances, 3147: 4810:{\displaystyle \operatorname {E} \left-\operatorname {E} ^{2}=\operatorname {E} \left^{2}\right]-\operatorname {E} ]^{2}.} 4978:{\displaystyle =\left(\operatorname {E} \right)+\left(\operatorname {E} \left^{2}\right]-\operatorname {E} ]^{2}\right).} 2941: 6952: 2354: 6019:{\displaystyle b=\operatorname {E} (Y)-{\operatorname {Cov} (Y,X) \over \operatorname {Var} (X)}\operatorname {E} (X)} 5183: 7014: 7006: 3060: 2219: 7148: 6519: 6220: 2413: 2224: 427: 4987:
Finally, we recognize the terms in the second set of parentheses as the variance of the conditional expectation
6594:
itself has a (marginal) Gaussian distribution, this explained component of variation sets a lower bound on the
4363: 2488: 1220: 301: 5763:
The decomposition is not unique. It depends on the order of the conditioning in the sequential decomposition.
1620:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y)=\operatorname {E} +\operatorname {Var} (\operatorname {E} )=800+0=800.} 1412:{\displaystyle \left({\frac {3}{5}}\right)\left({\frac {3800}{3}}\right)+\left({\frac {2}{5}}\right)(100)=800} 2537:
is a partition of the whole outcome space, that is, these events are mutually exclusive and exhaustive, then
6946: 1015: 881: 6934: 4634:
in terms of its variance and first moment, and apply the law of total expectation on the right hand side:
4605:{\displaystyle \operatorname {E} \left=\operatorname {E} \left\right]=\operatorname {E} \left^{2}\right].} 2494: 4990: 1179: 381: 261: 1002:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y|X={\text{International}})={\frac {3800}{3}}=1266.{\overline {6}}} 696:
Note that the "explained" term actually means "explained by the averages." If variances for each fixed
7076: 2481: 649: 6026:
and the explained component of the variance divided by the total variance is just the square of the
217:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y)=\operatorname {E} +\operatorname {Var} (\operatorname {E} ).} 3609: 1654: 231: 6595: 5177: 1499:. In this case, it is zero, since the mean is the same for each group. So the total variation is 239: 20: 6999: 7104: 7018: 6717: 769:
indicate whether the student is international or domestic. The data is summarized as follows:
235: 88: 5312: 1764: 6484: 6185: 5774: 4819:
Since the expectation of a sum is the sum of expectations, the terms can now be regrouped:
3025: 2451: 5260: 5127: 1149: 84: 6955: – Effect of variables' uncertainties on the uncertainty of a function based on them 2308: 490:
to group the outcomes and then compute the expected values and variances for each group.
6461: 6053: 5289: 5156: 2262: 6712: 6577: 6557: 6441: 6421: 6258: 6033: 4617: 3127: 3107: 2334: 2285: 1482: 1462: 1442: 1422: 1313: 1293: 1128: 801: 780: 752: 732: 699: 675: 655: 620: 548: 473: 361: 341: 98: 66: 46: 4443:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y)=\operatorname {E} \left-\operatorname {E} ^{2}} 7122: 640: 1724:, and the second, "explained" term is the variance of the distribution that gives 6027: 5803:
are such that the conditional expected value is linear; that is, in cases where
648:
For an illustration, consider the example of a dog show (a selected excerpt of
5110:{\displaystyle =\operatorname {E} +\operatorname {Var} (\operatorname {E} ).} 1787:
components (see below). For example, with two conditioning random variables:
258:
To understand the formula above, we need to comprehend the random variables
242:, the first component is called the expected value of the process variance ( 5919:{\displaystyle a={\operatorname {Cov} (Y,X) \over \operatorname {Var} (X)}} 2259:
is a random variable in its own right, whose value depends on the value of
6930: 92: 5767:
The square of the correlation and explained (or informational) variation
729:
Five graduate students take an exam that is graded from 0 to 100. Let
6988:
Joseph K. Blitzstein and Jessica Hwang: "Introduction to Probability"
6697:{\displaystyle \operatorname {I} (Y;X)\geq \ln \left(^{-1/2}\right).} 246:) and the second is called the variance of the hypothetical means ( 639: 1330:
is the mean of the variances for each group. In this case, it is
470:
are constant numbers. Essentially, we use the possible values of
1113:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y|X={\text{Domestic}})=100} 6554:
has a Gaussian distribution (and is an invertible function of
5120:
General variance decomposition applicable to dynamic systems
2018:
which follows from the law of total conditional variance:
6949: – Formula in probability theory − a generalization 610:{\displaystyle \operatorname {Var} (\operatorname {E} )} 538:{\displaystyle \operatorname {E} (\operatorname {Var} )} 6957:
Pages displaying short descriptions of redirect targets
1761:
There is a general variance decomposition formula for
6747: 6720: 6604: 6580: 6560: 6522: 6487: 6464: 6444: 6424: 6280: 6261: 6223: 6188: 6079: 6056: 6036: 5932: 5865: 5859:it follows from the bilinearity of covariance that 5809: 5777: 5341: 5315: 5292: 5263: 5186: 5159: 5130: 5031: 4993: 4825: 4640: 4620: 4456: 4372: 4007: 3647: 3612: 3238: 3219:{\displaystyle {\bar {y}}_{x_{i}}=\operatorname {E} } 3150: 3130: 3110: 3063: 3028: 2944: 2543: 2497: 2454: 2416: 2357: 2337: 2311: 2288: 2265: 2227: 2024: 1793: 1767: 1507: 1485: 1465: 1445: 1425: 1336: 1316: 1296: 1223: 1182: 1152: 1131: 1072: 1018: 938: 884: 804: 783: 755: 735: 702: 678: 658: 623: 571: 551: 499: 476: 430: 384: 364: 344: 304: 264: 123: 101: 69: 49: 3015:{\displaystyle (x_{1},y_{1}),\ldots ,(x_{n},y_{n})} 1638:is a coin flip with the probability of heads being 7066:, Addison–Wesley, 2005, pages 380–383. 6979:, Addison–Wesley, 2005, pages 385–386. 6919: 6733: 6696: 6586: 6566: 6546: 6508: 6473: 6450: 6430: 6410: 6267: 6247: 6206: 6172: 6065: 6042: 6018: 5918: 5851: 5795: 5753: 5327: 5301: 5278: 5249: 5168: 5145: 5109: 5017: 4977: 4809: 4626: 4604: 4442: 4362:The law of total variance can be proved using the 4346: 3987: 3630: 3595: 3218: 3136: 3116: 3096: 3046: 3014: 2915: 2529: 2472: 2440: 2403:{\displaystyle \operatorname {E} (Y\mid X=x)=g(x)} 2402: 2343: 2323: 2294: 2274: 2251: 2208: 2010: 1779: 1619: 1491: 1471: 1451: 1431: 1411: 1322: 1302: 1249: 1208: 1167: 1137: 1112: 1058: 1001: 924: 810: 789: 761: 741: 708: 684: 664: 629: 609: 557: 537: 482: 462: 416: 370: 350: 330: 290: 216: 107: 75: 55: 6217:More generally, when the conditional expectation 6214:have a bivariate normal (Gaussian) distribution. 5852:{\displaystyle \operatorname {E} (Y\mid X)=aX+b,} 6481:using data drawn from the joint distribution of 4614:Now we rewrite the conditional second moment of 2887: 2840: 2730: 2708: 2621: 5250:{\displaystyle H_{1t},H_{2t},\ldots ,H_{c-1,t}} 1479:inside each group defined by the values of the 7086:. Harvard University, Department of Statistics 2282:Notice that the conditional expected value of 545:is simply the average of all the variances of 6998:Mahler, Howard C.; Dean, Curtis Gary (2001). 3097:{\displaystyle {\bar {y}}=\operatorname {E} } 565:within each group. The "explained" component 8: 7103:. New York, NY: John Wiley & Sons, Inc. 3829: 3790: 1686:is drawn from normal distribution with mean 6547:{\displaystyle \operatorname {E} (Y\mid X)} 6248:{\displaystyle \operatorname {E} (Y\mid X)} 2441:{\displaystyle \operatorname {E} (Y\mid X)} 2252:{\displaystyle \operatorname {E} (Y\mid X)} 463:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y|X=x)} 5153:be the value of a system variable at time 878:Among international students, the mean is 7011:Foundations of Casualty Actuarial Science 6818: 6785: 6752: 6746: 6725: 6719: 6676: 6669: 6653: 6603: 6579: 6559: 6521: 6486: 6463: 6443: 6423: 6399: 6300: 6285: 6279: 6260: 6222: 6187: 6161: 6080: 6078: 6055: 6035: 5957: 5931: 5872: 5864: 5808: 5776: 5729: 5687: 5656: 5634: 5618: 5599: 5577: 5561: 5503: 5492: 5483: 5452: 5430: 5414: 5373: 5342: 5340: 5314: 5291: 5262: 5229: 5207: 5191: 5185: 5158: 5129: 5030: 4992: 4961: 4913: 4824: 4798: 4750: 4684: 4655: 4639: 4619: 4588: 4508: 4471: 4455: 4434: 4405: 4371: 4263: 4248: 4247: 4236: 4231: 4220: 4219: 4209: 4198: 4184: 4175: 4163: 4158: 4147: 4146: 4136: 4123: 4112: 4098: 4089: 4074: 4073: 4064: 4051: 4040: 4026: 4006: 3965: 3964: 3955: 3944: 3943: 3927: 3903: 3902: 3893: 3882: 3881: 3863: 3852: 3851: 3841: 3817: 3808: 3789: 3774: 3750: 3749: 3738: 3733: 3722: 3721: 3706: 3701: 3690: 3689: 3679: 3663: 3652: 3646: 3611: 3576: 3575: 3564: 3559: 3548: 3547: 3532: 3527: 3516: 3515: 3505: 3486: 3471: 3470: 3459: 3454: 3443: 3442: 3429: 3417: 3412: 3401: 3400: 3390: 3374: 3358: 3357: 3346: 3341: 3330: 3329: 3317: 3312: 3301: 3300: 3290: 3271: 3256: 3255: 3246: 3237: 3207: 3192: 3169: 3164: 3153: 3152: 3149: 3129: 3109: 3065: 3064: 3062: 3027: 3003: 2990: 2965: 2952: 2943: 2897: 2878: 2850: 2831: 2800: 2789: 2779: 2768: 2756: 2740: 2718: 2693: 2683: 2658: 2647: 2631: 2612: 2587: 2576: 2566: 2544: 2542: 2521: 2502: 2496: 2453: 2415: 2356: 2336: 2310: 2287: 2264: 2226: 2192: 2174: 2161: 2115: 2099: 2086: 2044: 2023: 1991: 1946: 1928: 1915: 1857: 1844: 1792: 1766: 1585: 1547: 1506: 1484: 1464: 1444: 1424: 1380: 1359: 1341: 1335: 1315: 1295: 1250:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y|X)} 1236: 1222: 1195: 1181: 1151: 1130: 1096: 1085: 1071: 1042: 1031: 1017: 989: 973: 962: 951: 937: 908: 897: 883: 803: 782: 754: 734: 701: 677: 657: 622: 593: 570: 550: 521: 498: 475: 443: 429: 397: 383: 363: 343: 338:. These variables depend on the value of 331:{\displaystyle \operatorname {Var} (Y|X)} 317: 303: 277: 263: 122: 100: 68: 48: 6438:squared from a non-linear regression of 5176:Suppose we have the internal histories ( 1122: 771: 6968: 6182:One example of this situation is when 1059:{\displaystyle \operatorname {E} =50} 1012:Among domestic students, the mean is 925:{\displaystyle \operatorname {E} =50} 7: 7134:Statistical deviation and dispersion 7049: 7047: 7045: 7043: 7041: 7139:Theory of probability distributions 7077:"Stat 110 Final Review (Eve's Law)" 2530:{\displaystyle A_{1},\ldots ,A_{n}} 6866: 6827: 6770: 6605: 6523: 6368: 6312: 6224: 6092: 6001: 5939: 5810: 5701: 5533: 5515: 5377: 5080: 5035: 5018:{\displaystyle \operatorname {E} } 4994: 4936: 4927: 4891: 4880: 4834: 4773: 4764: 4728: 4693: 4668: 4641: 4566: 4531: 4495: 4484: 4457: 4418: 4391: 4317: 4272: 3180: 3079: 2859: 2812: 2664: 2487:One special case, (similar to the 2417: 2358: 2228: 2140: 2056: 1970: 1894: 1876: 1812: 1573: 1526: 1209:{\displaystyle \operatorname {E} } 1183: 1019: 885: 581: 500: 417:{\displaystyle \operatorname {E} } 385: 291:{\displaystyle \operatorname {E} } 265: 187: 142: 14: 5286:can be decomposed, for all times 672:correspond to the dog weight and 6933:, a generalization exists. See 1459:is the variance of the means of 228:fraction of variance unexplained 749:denote the student's grade and 6911: 6908: 6896: 6884: 6872: 6863: 6848: 6845: 6833: 6824: 6803: 6791: 6764: 6758: 6666: 6640: 6623: 6611: 6541: 6529: 6500: 6488: 6418:which can be estimated as the 6396: 6386: 6374: 6365: 6350: 6344: 6333: 6330: 6318: 6309: 6242: 6230: 6201: 6189: 6158: 6145: 6130: 6124: 6113: 6110: 6098: 6089: 6013: 6007: 5995: 5989: 5978: 5966: 5951: 5945: 5910: 5904: 5893: 5881: 5828: 5816: 5790: 5778: 5741: 5738: 5719: 5713: 5707: 5698: 5677: 5674: 5608: 5551: 5545: 5539: 5530: 5521: 5473: 5470: 5404: 5398: 5392: 5383: 5367: 5364: 5358: 5352: 5273: 5267: 5140: 5134: 5101: 5098: 5086: 5077: 5065: 5062: 5050: 5041: 5012: 5000: 4958: 4954: 4942: 4933: 4910: 4897: 4864: 4861: 4849: 4840: 4795: 4791: 4779: 4770: 4747: 4734: 4722: 4710: 4681: 4674: 4585: 4572: 4560: 4548: 4520: 4501: 4431: 4424: 4385: 4379: 4338: 4335: 4323: 4314: 4302: 4299: 4287: 4278: 4260: 4253: 4225: 4215: 4172: 4152: 4129: 4086: 4079: 4057: 4020: 4014: 3976: 3970: 3949: 3939: 3914: 3908: 3887: 3877: 3869: 3857: 3834: 3809: 3761: 3755: 3727: 3717: 3714: 3695: 3672: 3587: 3581: 3553: 3543: 3540: 3521: 3498: 3483: 3476: 3448: 3438: 3426: 3406: 3383: 3363: 3335: 3306: 3268: 3261: 3239: 3213: 3193: 3186: 3158: 3091: 3085: 3070: 3041: 3029: 3009: 2983: 2971: 2945: 2903: 2890: 2884: 2865: 2856: 2843: 2837: 2818: 2746: 2733: 2727: 2724: 2711: 2699: 2690: 2670: 2637: 2624: 2618: 2599: 2560: 2554: 2480:Similar comments apply to the 2464: 2458: 2435: 2423: 2397: 2391: 2382: 2364: 2246: 2234: 2105: 2073: 2050: 2031: 2002: 1967: 1955: 1952: 1891: 1882: 1806: 1800: 1596: 1593: 1586: 1579: 1570: 1558: 1555: 1548: 1541: 1532: 1520: 1514: 1419:. The part of the variance of 1400: 1394: 1244: 1237: 1230: 1203: 1196: 1189: 1162: 1156: 1101: 1086: 1079: 1047: 1032: 1025: 967: 952: 945: 913: 898: 891: 604: 601: 594: 587: 578: 532: 529: 522: 515: 506: 457: 444: 437: 411: 398: 391: 325: 318: 311: 285: 278: 271: 208: 205: 193: 184: 172: 169: 157: 148: 136: 130: 29:variance decomposition formula 1: 7099:Billingsley, Patrick (1995). 3631:{\displaystyle 1\leq i\leq n} 3104:and, for each possible value 33:conditional variance formulas 16:Theorem in probability theory 6953:Law of propagation of errors 6711:A similar law for the third 6255:is a non-linear function of 1290:The part of the variance of 994: 650:Analysis_of_variance#Example 493:The "unexplained" component 7129:Algebra of random variables 652:). Let the random variable 7165: 7015:Casualty Actuarial Society 7007:Casualty Actuarial Society 3638:, the last parcel becomes 2220:conditional expected value 2410:then the random variable 37:law of iterated variances 7000:"Chapter 8: Credibility" 6734:{\displaystyle \mu _{3}} 6073:that is, in such cases, 4364:law of total expectation 2489:law of total expectation 7101:Probability and Measure 7064:A Course in Probability 6977:A Course in Probability 6947:Law of total covariance 5335:components as follows: 5328:{\displaystyle c\geq 2} 1780:{\displaystyle c\geq 2} 1695:and standard deviation 1666:and standard deviation 644:Weight of dogs by breed 7144:Theorems in statistics 6935:law of total cumulance 6921: 6735: 6698: 6588: 6568: 6548: 6510: 6509:{\displaystyle (X,Y).} 6475: 6452: 6432: 6412: 6269: 6249: 6208: 6174: 6067: 6044: 6020: 5920: 5853: 5797: 5755: 5514: 5329: 5303: 5280: 5251: 5170: 5147: 5111: 5019: 4979: 4811: 4628: 4606: 4444: 4348: 4214: 4128: 4056: 3989: 3668: 3632: 3597: 3220: 3138: 3118: 3098: 3048: 3022:be observed values of 3016: 2917: 2811: 2784: 2663: 2592: 2531: 2474: 2442: 2404: 2345: 2325: 2296: 2276: 2253: 2210: 2012: 1781: 1621: 1493: 1473: 1453: 1433: 1413: 1324: 1304: 1251: 1210: 1169: 1139: 1114: 1060: 1003: 926: 812: 791: 763: 743: 710: 686: 666: 645: 631: 611: 559: 539: 484: 464: 418: 372: 352: 332: 292: 218: 109: 77: 57: 6922: 6736: 6699: 6589: 6569: 6549: 6511: 6476: 6453: 6433: 6413: 6270: 6250: 6209: 6207:{\displaystyle (X,Y)} 6175: 6068: 6045: 6021: 5921: 5854: 5798: 5796:{\displaystyle (Y,X)} 5756: 5488: 5330: 5304: 5281: 5252: 5171: 5148: 5112: 5020: 4980: 4812: 4629: 4607: 4445: 4349: 4194: 4108: 4036: 3990: 3648: 3633: 3598: 3221: 3139: 3119: 3099: 3049: 3047:{\displaystyle (X,Y)} 3017: 2918: 2785: 2764: 2643: 2572: 2532: 2475: 2473:{\displaystyle g(X).} 2443: 2405: 2346: 2326: 2297: 2277: 2254: 2211: 2013: 1782: 1642:. Suppose that when 1622: 1494: 1474: 1454: 1434: 1414: 1325: 1305: 1252: 1211: 1170: 1140: 1115: 1061: 1004: 927: 813: 792: 764: 744: 711: 687: 667: 643: 632: 612: 560: 540: 485: 465: 419: 373: 353: 333: 293: 219: 110: 78: 58: 25:law of total variance 7017:. pp. 525–526. 6745: 6718: 6602: 6578: 6558: 6520: 6485: 6462: 6442: 6422: 6278: 6259: 6221: 6186: 6077: 6054: 6034: 5930: 5863: 5807: 5775: 5339: 5313: 5290: 5279:{\displaystyle Y(t)} 5261: 5184: 5157: 5146:{\displaystyle Y(t)} 5128: 5029: 4991: 4823: 4638: 4618: 4454: 4370: 4005: 3645: 3610: 3236: 3148: 3128: 3108: 3061: 3054:, with repetitions. 3026: 2942: 2541: 2495: 2482:conditional variance 2452: 2414: 2355: 2335: 2309: 2286: 2263: 2225: 2022: 1791: 1765: 1505: 1483: 1463: 1443: 1423: 1334: 1314: 1294: 1221: 1180: 1168:{\displaystyle P(X)} 1150: 1129: 1070: 1066:and the variance is 1016: 936: 932:and the variance is 882: 802: 781: 753: 733: 700: 693:"unexplained" term. 676: 656: 621: 569: 549: 497: 474: 428: 382: 362: 342: 302: 262: 121: 99: 67: 47: 5178:natural filtrations 2324:{\displaystyle X=x} 1655:normal distribution 232:explained variation 7115:(Problem 34.10(b)) 6917: 6731: 6694: 6596:mutual information 6584: 6564: 6544: 6506: 6474:{\displaystyle X,} 6471: 6448: 6428: 6408: 6265: 6245: 6204: 6170: 6066:{\displaystyle X;} 6063: 6040: 6016: 5916: 5849: 5793: 5751: 5749: 5325: 5302:{\displaystyle t,} 5299: 5276: 5247: 5169:{\displaystyle t.} 5166: 5143: 5107: 5015: 4975: 4807: 4624: 4602: 4440: 4344: 3985: 3932: 3833: 3779: 3628: 3606:Summing these for 3593: 3216: 3134: 3114: 3094: 3044: 3012: 2913: 2911: 2527: 2470: 2438: 2400: 2341: 2321: 2292: 2275:{\displaystyle X.} 2272: 2249: 2206: 2008: 1777: 1617: 1489: 1469: 1449: 1429: 1409: 1320: 1300: 1247: 1206: 1165: 1135: 1110: 1056: 999: 922: 808: 787: 759: 739: 706: 682: 662: 646: 627: 607: 555: 535: 480: 460: 414: 368: 348: 328: 288: 240:credibility theory 214: 105: 73: 53: 21:probability theory 7075:Blitzstein, Joe. 7024:978-0-96247-622-8 6587:{\displaystyle Y} 6567:{\displaystyle X} 6451:{\displaystyle Y} 6431:{\displaystyle R} 6354: 6268:{\displaystyle X} 6134: 6043:{\displaystyle Y} 5999: 5914: 4627:{\displaystyle Y} 4256: 4228: 4192: 4155: 4106: 4082: 4034: 3973: 3952: 3923: 3911: 3890: 3860: 3785: 3770: 3758: 3730: 3698: 3584: 3556: 3524: 3479: 3451: 3409: 3366: 3338: 3309: 3264: 3161: 3137:{\displaystyle X} 3117:{\displaystyle x} 3073: 2491:) states that if 2344:{\displaystyle x} 2331:is a function of 2295:{\displaystyle Y} 1746:with probability 1733:with probability 1492:{\displaystyle X} 1472:{\displaystyle Y} 1452:{\displaystyle X} 1432:{\displaystyle Y} 1388: 1367: 1349: 1323:{\displaystyle X} 1310:"unexplained" by 1303:{\displaystyle Y} 1288: 1287: 1138:{\displaystyle X} 1099: 1045: 997: 981: 965: 911: 876: 875: 811:{\displaystyle X} 790:{\displaystyle Y} 762:{\displaystyle X} 742:{\displaystyle Y} 709:{\displaystyle X} 685:{\displaystyle X} 665:{\displaystyle Y} 630:{\displaystyle Y} 558:{\displaystyle Y} 483:{\displaystyle X} 371:{\displaystyle x} 351:{\displaystyle X} 236:actuarial science 108:{\displaystyle Y} 89:probability space 76:{\displaystyle Y} 56:{\displaystyle X} 43:, states that if 7156: 7149:Statistical laws 7114: 7095: 7093: 7091: 7081: 7067: 7060: 7054: 7051: 7036: 7035: 7033: 7031: 7013:(4th ed.). 7004: 6995: 6989: 6986: 6980: 6973: 6958: 6926: 6924: 6923: 6918: 6823: 6822: 6810: 6806: 6790: 6789: 6757: 6756: 6740: 6738: 6737: 6732: 6730: 6729: 6703: 6701: 6700: 6695: 6690: 6686: 6685: 6684: 6680: 6664: 6663: 6593: 6591: 6590: 6585: 6573: 6571: 6570: 6565: 6553: 6551: 6550: 6545: 6515: 6513: 6512: 6507: 6480: 6478: 6477: 6472: 6457: 6455: 6454: 6449: 6437: 6435: 6434: 6429: 6417: 6415: 6414: 6409: 6404: 6403: 6355: 6353: 6336: 6301: 6296: 6295: 6274: 6272: 6271: 6266: 6254: 6252: 6251: 6246: 6213: 6211: 6210: 6205: 6179: 6177: 6176: 6171: 6166: 6165: 6135: 6133: 6116: 6081: 6072: 6070: 6069: 6064: 6049: 6047: 6046: 6041: 6025: 6023: 6022: 6017: 6000: 5998: 5981: 5958: 5925: 5923: 5922: 5917: 5915: 5913: 5896: 5873: 5858: 5856: 5855: 5850: 5802: 5800: 5799: 5794: 5760: 5758: 5757: 5752: 5750: 5737: 5736: 5688: 5683: 5673: 5672: 5642: 5641: 5626: 5625: 5607: 5606: 5585: 5584: 5569: 5568: 5513: 5502: 5484: 5479: 5469: 5468: 5438: 5437: 5422: 5421: 5374: 5334: 5332: 5331: 5326: 5308: 5306: 5305: 5300: 5285: 5283: 5282: 5277: 5256: 5254: 5253: 5248: 5246: 5245: 5215: 5214: 5199: 5198: 5175: 5173: 5172: 5167: 5152: 5150: 5149: 5144: 5116: 5114: 5113: 5108: 5024: 5022: 5021: 5016: 4984: 4982: 4981: 4976: 4971: 4967: 4966: 4965: 4923: 4919: 4918: 4917: 4871: 4867: 4816: 4814: 4813: 4808: 4803: 4802: 4760: 4756: 4755: 4754: 4689: 4688: 4664: 4660: 4659: 4633: 4631: 4630: 4625: 4611: 4609: 4608: 4603: 4598: 4594: 4593: 4592: 4527: 4523: 4513: 4512: 4480: 4476: 4475: 4449: 4447: 4446: 4441: 4439: 4438: 4414: 4410: 4409: 4353: 4351: 4350: 4345: 4268: 4267: 4258: 4257: 4249: 4243: 4242: 4241: 4240: 4230: 4229: 4221: 4213: 4208: 4193: 4185: 4180: 4179: 4170: 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1752: 1745: 1736: 1732: 1723: 1703: 1694: 1685: 1681: 1675:, and that when 1674: 1665: 1653:is drawn from a 1652: 1648: 1641: 1637: 1626: 1624: 1623: 1618: 1589: 1551: 1498: 1496: 1495: 1490: 1478: 1476: 1475: 1470: 1458: 1456: 1455: 1450: 1438: 1436: 1435: 1430: 1418: 1416: 1415: 1410: 1393: 1389: 1381: 1372: 1368: 1360: 1354: 1350: 1342: 1329: 1327: 1326: 1321: 1309: 1307: 1306: 1301: 1256: 1254: 1253: 1248: 1240: 1215: 1213: 1212: 1207: 1199: 1174: 1172: 1171: 1166: 1144: 1142: 1141: 1136: 1123: 1119: 1117: 1116: 1111: 1100: 1097: 1089: 1065: 1063: 1062: 1057: 1046: 1043: 1035: 1008: 1006: 1005: 1000: 998: 990: 982: 974: 966: 963: 955: 931: 929: 928: 923: 912: 909: 901: 817: 815: 814: 809: 796: 794: 793: 788: 772: 768: 766: 765: 760: 748: 746: 745: 740: 715: 713: 712: 707: 691: 689: 688: 683: 671: 669: 668: 663: 637:for each group. 636: 634: 633: 628: 616: 614: 613: 608: 597: 564: 562: 561: 556: 544: 542: 541: 536: 525: 489: 487: 486: 481: 469: 467: 466: 461: 447: 423: 421: 420: 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Index

probability theory
random variables
probability space
variance
fraction of variance unexplained
explained variation
actuarial science
credibility theory

Analysis_of_variance#Example
normal distribution
conditional expected value
conditional variance
law of total expectation
law of total expectation
natural filtrations
correlation
mutual information
central moment
cumulants
law of total cumulance
Law of total covariance
Law of propagation of errors
"Chapter 8: Credibility"
Casualty Actuarial Society
Casualty Actuarial Society
ISBN
978-0-96247-622-8

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