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Calcul de la variance d'une combinaison linéaire de variables aléatoires avec SOMMEPROD

Calcul de la variance d'une combinaison linéaire de variables aléatoires avec SOMMEPROD

Description

Cette page s’adresse aux étudiants suivant le cours MATH 10605 - Introduction à l’analytique d’affaires ou à tout autre étudiant familier avec la notion de calcul de la variance d’une combinaison linéaire de variables aléatoires et cherchant à savoir comment calculer cette variance à l’aide de la fonction SOMMEPROD (SUMPRODUCT). Une vidéo d’aide est fournie tout en bas de cette page.

Exemple pour une combinaison linéaire de 2 variables aléatoires

Supposons que nous voulons calculer efficacement la variance de la variable aléatoire T = a1X1 + a2X2 dont les différentes valeurs utiles sont listées dans le tableau de gauche ci-dessous. Dans le tableau de droite, nous avons indiqué le nom des cellules où seraient situées ces valeurs dans Excel. Dans cette situation, nous obtenons les équivalences ci-dessous.

  • Calcul mathématique : Variance = V(X)

    • V(X) = a12 * V(X1) + a22 * V(X2) + 2 * a1* a2 * ρX1;X2 * σ1 * σ2

    • V(X) = (a1 * a1) * (σ1 * σ1) + (a2 * a2) * (σ2 * σ2) + (2 * a1* a2 * ρX1;X2 * σ1 * σ2)

  • Calcul Excel : Variance = V(X)

    • V(X) = (A1 * A1) * (B1 * B1) + (A2 * A2) * (B2 * B2) + (2 * A1 * A2 * C1 * B1 * B2)

    • V(X) = SOMMEPROD(A1:A2 ; A1:A2 ; B1:B2 ; B1:B2) + PRODUIT(2 ; A1:A2 ; C1 ; B1:B2)

    • Remarque : La fonction PRODUIT (PRODUCT) permet de multiplier toutes les cellules concernées ensemble.

Nombres à utiliser

 

Références Excel

Variables

Coefficients

Écarts-types

Coefficient de corr.

Coefficients

Écarts-types

Coefficient de corr.

X1

a1

σ1

ρX1;X2

A1

B1

C1

X2

a2

σ2

 

A2

B2

 

Exemple pour une combinaison linéaire de 3 variables aléatoires

Supposons que nous voulons calculer efficacement la variance de la variable aléatoire T = a1X1 + a2X2 + a3X3 dont les différentes valeurs utiles sont listées dans le tableau de gauche ci-dessous. Dans le tableau de droite, nous avons indiqué le nom des cellules où seraient situées ces valeurs dans Excel. Dans cette situation, nous obtenons les équivalences ci-dessous.

  • Calcul mathématique : Variance = V(X)

    • V(X) = a12 * V(X1) + a22 * V(X2) + a32 * V(X3) + 2 * a1* a2 * ρX1;X2 * σ1 * σ2 + 2 * a1* a3 * ρX1;X3 * σ1 * σ3 + 2 * a2* a3 * ρX2;X3 * σ2 * σ3

  • Calcul Excel : Variance = V(X)

    • V(X) = SOMMEPROD(A1:A3 ; A1:A3 ; B1:B3 ; B1:B3) + PRODUIT(2 ; A1:A2 ; D2 ; B1:B2) + PRODUIT(2 ; A1 ; A3 ; D3 ; B1 ; B3) + PRODUIT(2 ; A2:A3 ; E3 ; B2:B3)

Nombres à utiliser

 

Références Excel

Variables

Coefficients

Écarts-types

Coefficients

Écarts-types

X1

a1

σ1

A1

B1

X2

a2

σ2

A2

B2

X3

a3

σ3

A3

B3

Coefficients de corrélations - Nombres à utiliser

 

Coefficients de corrélations - Références Excel

 

X1

X2

X3

 

 

X1

X2

X3

X1

 

 

 

X1

 

 

 

X2

ρX1;X2

 

 

X2

D2

 

 

X3

ρX1;X3

ρX2;X3

 

X3

D3

E3

 

Vidéo d’aide

La vidéo ci-dessous illustre comment utiliser la fonction SOMMEPROD pour calculer la variance d’une combinaison linéaire de 2 variables aléatoires.