6.4.2. Плотность вероятности в случае двоичных переменных.
 
Известно, что в случае, когда каждая из 
 переменных может принимать лишь значения + 1 или —1, плотность вероятности может быть представлена линейной комбинацией из 
 независимых базисных функций: 
 
Плотность вероятности 
 в этом случае задается конечной таблицей (табл. 6.4). 
Таблица 6.4. (см. скан) Табличное задание плотности вероятности в случав двоичных переменных
Как и в общем случае, трудно указать универсальную процедуру выбора 
 базисных функций. Существует, однако, система базисных функций, которая часто используется [Ито, 1968]. Эта система имеет вид 
 
Система функций 
 является полной системой,  
 
ортонормированной с весом 
 
т. е. 
Числа 
 — являются свободными параметрами, которые должны лежать в диапазоне 
 а коэффициенты разложения 
 вычисляются следующим образом: 
 
Хорошо известны два частных случая приведенного выше разложения. 
Функция Уолша. Выбирая 
 получим следующую систему базисных функций: 
с весовой функцией 
 
Эта система базисных функций известна под названием функций Уолша и часто применяется для разложения двоичных функций. 
Разложение Бахадура. Введем следующее преобразование: 
 
т. е. значения 
 соответствует значениям 
 Пусть 
 — вероятность того, что 
 
 
Тогда математическое ожидание и дисперсия у равны: 
 
Если выбрать 
 следующим образом: 
 
 
то базисные функции (6.108) принимают вид 
 
где 
т. е. 
 — случайные величины, полученные в результате нормализации случайных величин 
С другой стороны, весовая функция (6.109) принимает вид 
 
Если случайные величины 
 взаимно независимы, то 
 Таким образом, можно искать разложение 
 в виде 
 
где первый член к 
 равен 
 в предположении независимости случайных величин 
 а остальные члены, стоящие в квадратных скобках, вносят коррекцию в случае, когда предположение о независимости не выполняется. Коэффициенты 
 вычисляются следующим образом: 
 
Таким образом, разложение (6.122) принимает вид 
 
где 
 — коэффициенты корреляции соответствующих переменных: 
 
Это разложение называется разложением Бахадура [Бахадур, 1967]. Из этого разложения видно влияние корреляции на точность аппроксимации плотности вероятности. Поскольку коэффициенты корреляции высокого порядка, как правило, меньше, чем коэффициенты корреляции низкого порядка, можно ограничиться разложением с приемлемым числом членов и получить 
 этом достаточную точность. 
Рис. 6.5. Пример для вычисления разложения Бахадура. 
Пример 6.3. Вычислим разложение Бахадура для данных, приведенных на рис. 6.5. Базисные и весовые функции получаются одинаковыми для обеих плотностей 
 
 
Выборочные коэффициенты корреляции 
 и между 
 для 
 различны и вычисляются следующим образом: 
 
 
Подставляя полученные значения в (6.124), имеем