- •С.Е.Игнатова теория вероятностей
- •Санкт-Петербург
- •Утверждено редакционно-издательским советом сПбГиэу
- •Игнатова с.Е.
- •Содержание:
- •Предисловие
- •Введение
- •1.1. Предмет теории вероятностей.
- •Краткая историческая справка.
- •1. Правила действия со случайными событиями и вероятностями их осуществления.
- •1.2. Основные формулы комбинаторики.
- •1.3. Испытания и события.
- •1.4. Виды случайных событий.
- •1.5. Классическое определение вероятности.
- •1.6. Статистическая вероятность.
- •1.7. Геометрическая вероятность.
- •1.8. Аксиоматика а.Н. Колмогорова.
- •1.9. Алгебра событий.
- •1.10. Теоремы сложения вероятностей.
- •1.11. Условные вероятности, независимость событий и экспериментов.
- •1.11.1. Теоремы умножения вероятностей.
- •1.11.2. Формула полной вероятности.
- •1.11.3. Вероятность гипотез. Формула Байеса.
- •1.11.4. Схема независимых испытаний (схема Бернулли).
- •2. Случайные величины и законы распределения вероятностей.
- •2.1. Виды случайных величин.
- •2.2. Закон распределения вероятностей дискретной случайной величины.
- •2.2.1. Функция распределения вероятностей случайной величины.
- •2.2.2. Плотность распределения вероятностей непрерывной случайной величины.
- •2.3. Основные числовые характеристики случайных величин.
- •2.3.1. Математическое ожидание.
- •2.3.2. Дисперсия.
- •2.3.3. Среднее квадратическое отклонение.
- •2.3.4. Мода и медиана.
- •2.4. Производящие функции моментов.
- •2.5. Законы распределения вероятностей, наиболее распространенные в практике статистических исследований.
- •Вероятностный смысл параметров:
- •2.5.1. Вероятность попадания в заданный интервал нормальной случайной величины.
- •2.5.2. Вычисление вероятности заданного отклонения.
- •2.5.3. Правило трёх сигм.
- •2.6. Последовательности случайных величин в дискретном вероятностном пространстве.
- •3. Закон больших чисел и центральная предельная теорема.
- •4. Совместное распределение случайных величин.
- •4.1. Закон распределения двумерной случайной величины.
- •4.2. Вычисление основных числовых характеристик случайных величин х и y.
- •4.3. Условные распределения.
- •4.4. Зависимые и независимые случайные величины.
- •4.5. Коэффициент корреляции двух случайных величин и его свойства.
- •4.6. Независимость и некоррелированность.
- •4.7. Нормальный закон распределения на плоскости.
- •Вероятностный смысл параметров:
- •4.8. Линейная регрессия. Прямые линии среднеквадратической регрессии.
- •5. Последовательности, образующие цепь Маркова.
- •5.1. Равенство Маркова.
- •5.2. Финальные вероятности.
- •Заключение
- •Список литературы:
- •Сведения об авторе.
2.3.3. Среднее квадратическое отклонение.
Для оценки рассеяния возможных значений случайной величины вокруг ее среднего значения (математического ожидания) помимо дисперсии служат и другие характеристики. К их числу относится среднее квадратическое отклонение.
Определение: Средним квадратическим отклонением случайной величины Х (дискретной или непрерывной) называют квадратный корень из дисперсии:
Размерность
среднего квадратического отклонения
(Х)
совпадает
с размерностью случайной величины Х.
Дисперсия же D(Х)
имеет размерность, равную квадрату
размерности случайной величины Х.
Поэтому в тех случаях, когда желательно,
чтобы оценка рассеяния имела размерность
случайной величины, вычисляют
(Х),
а не D(Х).
Например, если Х выражается в линейных метрах, то (Х) также выражается в линейных метрах, а D(Х) – в квадратных метрах.
Теорема: Среднее квадратические отклонение суммы конечного числа взаимно независимых случайных величин равно квадратному корню из суммы квадратов средних квадратических отклонений этих величин:
.
Доказательство: Пусть Х – сумма рассматриваемых взаимно независимых случайных величин:
.
Тогда, по свойству 3 дисперсии, имеем:
Заметим, что
дисперсию иногда записывают в виде
.
2.3.4. Мода и медиана.
Определение: Модой М0(Х) (или xmod) непрерывной случайной величины называется абсцисса максимума ее плотности.
Определение: Модой М0(Х) (или xmod) дискретной случайной величины называется наиболее вероятное значение этой случайной величины.
Пример: Пусть дискретная случайная величина Х задана законом распределения:
Х |
-1 |
0 |
1 |
Р |
0,7 |
0,2 |
0,1 |
Следовательно, мода равна М0(Х) = -1.
Заметим, что мода может не существовать (например, все возможные значения Х равновероятны), или быть определена не единственным образом.
Пример: Пусть дискретная случайная величина задана законом распределения:
Х |
1 |
2 |
3 |
Р |
0,4 |
0,2 |
0,4 |
Следовательно, здесь существуют две моды: М0(1)(Х) = 1; М0(2)(Х) = 3.
Определение: Если распределение случайной величины имеет единственную моду, то оно называется унимодальным, а если оно имеет несколько мод, то – полимодальным.
Мода играет важную роль в экономических задачах статистики. Например, обувной завод делает заготовки в расчете на самый «модный» размер.
Определение:
Медианой
случайной величины Х называется такое
ее значение me
,для
которого
,
т.е., одинаково вероятно, окажется ли случайная величина меньше или больше me .
Геометрически медиана – это абсцисса точки, в которой площадь, ограниченная кривой распределения, делится пополам.
Заметим, что медиана всегда существует.
Пример: Пусть дискретная случайная величина задана законом распределения:
Х |
0 |
1 |
3 |
Р |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
Следовательно, me =1.
