- •Раздел II. Теория случайных величин
- •§2.1. Случайные величины. Связь случайных величин и случайных событий
- •Определение: Дискретные случайные величины – возможные значения отделены друг от друга и их можно перечислить (количество их конечно или бесконечно, т.Е. Количество счетно).
- •У дискретной случайной величины это отдельно стоящие точки: у непрерывной случайной величины это точки некоторого интервала:
- •Возможные значения { 0, 1, 2, …, n }.
- •Опыт – работа торгового предприятия в течение суток.
- •Ряд распределения;
- •Функция распределения f(X)
- •Плотность распределения f(X)
- •Для этих событий уже можно подсчитывать вероятности.
- •§2.2. Закон распределения
- •Опыт – бросание кубика.
- •Возможные значения {1, 2, 3, 4, 5, 6 }.
- •Опыт – лекция по теории вероятностей.
- •§2.3. Ряд распределения
- •Сумма всех вероятностей и здесь равна 1.
- •Аналитическая форма представления ряда распределения
- •Ряд распределения задан.
- •Графическая форма представления ряда распределения
- •§2.4. Функция распределения f(X)
- •(Попадает в область, лежащую слева от аргумента).
- •Чтобы подсчитать вероятность попадания в область, лежащую слева от точки X нужно собрать вероятности всех возможных значений, которые остаются слева от X .
- •Таким образом, по мере того как аргумент X возрастает, перемещается вправо по оси Ох, функция распределения собирает, накапливает вероятности.
- •Область определения: X r
- •Область значений: 0 f ( X ) 1
- •Наконец, главная формула, которая необходима для прогнозирования поведения случайной величины –
- •§2.5. Числовые характеристики
- •Закон распределения полностью определяет случайную величину
- •И позволяет прогнозировать ее поведение.
- •Если мы знаем закон распределения, мы знаем о случайной величине все.
- •Но во многих случаях достаточно знать не весь закон распределения,
- •А только несколько чисел, характеризующих этот закон.
- •Характеристики положения.
- •Мода m0[X]
- •Характеристики рассеивания
- •Дисперсия
- •Определение: Средним абсолютным отклонением случайной величины называют математическое ожидание модуля центрированнной случайной величины
- •Математическое ожидание квадрата центрированнной случайной величины
- •Если подсчитывать дисперсию по определению, то нужно усреднять квадраты отклонений:
- •2. Среднеквадратическое отклонение [X]
- •Определение: Среднеквадратическим (стандартным) отклонением случайной величины называют квадратный корень из дисперсии
Сумма всех вероятностей и здесь равна 1.
Аналитическая форма представления ряда распределения
И
В этом случае все равно нужен список возможных значений случайной величины Х:
Х = { x 1 , x 2 , x 3 , . . . , x n } /
И к нему добавляется формула для подсчета вероятностей каждого из них:
p i = P ( X = x i ) = f ( i )
Тот же Пример 1 : Случайная величина Х - число очков на кубике.
Выписываем возможные значения Х = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } /
и вероятности: p i = 1 / 6
Ряд распределения задан.
Графическая форма представления ряда распределения
К
( x i , p i ) .
Пара
чисел – это точка на плоскости. Нанеся
все эти точки на график, получим
графическое представление ряда
распределения. Обычно его представляют
в одном из двух видов и соответственно
по-разному называют.
Этим способом представления ряда распределения пользуются, для того, чтобы получить наглядное представление, какие из возможных значений случайной величины появляются чаще, а какие реже.
Как
узнать закон распределения для той
случайной величины, с которой приходится
работать?
Во
многих случаях его удается построить
из теоретических соображений,
как это сделано в приведенных выше
примерах.
Возможные
значения
случайной величины определяются исходя
из условий опыта, из того, какая именно
случайная величина рассматривается.
Вероятности
подсчитываются по классическому
определению или с использованием формул
для суммы и произведения событий.
Если
теоретически построить ряд распределения
нельзя, то информацию о нем можно
получить, проведя ряд наблюдений над
случайной величиной и проведя обработку
этих статистических данных. Как это
делается, вы узнаете, изучая математическую
статистику.
В рассмотренных выше примерах каждый раз отмечалось, что если сложить все вероятности в ряде распределения, то получаем 1.
Пусть
Пусть { x 1 , x 2 , x 3 , . . . , x n } – все возможные значения случайной величины. Запишем события:
(
X
=
x
1
)
( X = x 2 )
( X = x 3 )
. . . .
( X = x n )
Мы перебрали все возможные варианты. Т.е., события образуют полную группу. Кроме того, они попарно несовместны (в одном опыте случайная величина принимает только одно значение). По доказанной ранее теореме, сумма всех вероятностей должна равняться 1.
А теперь выясним, как мы можем использовать ряд распределения, если он у нас есть.
Если
ряд распределения задан, мы можем
прогнозировать
поведение случайной величины.
Так
как она случайная, мы не знаем, какое
значение она примет в очередном опыте.
Но
мы можем рассчитать
вероятность
того,
что она примет интересующее нас значение,
попадет в интересующий нас интеграл.
Пример 5 :
Задан ряд распределения .
x i |
2 |
5 |
7 |
11 |
p i |
0,2 |
0,4 |
0,1 |
0,3 |
Подсчитать вероятность того, что случайная величина примет заданное значение:
это вероятность того, что случайная величина X примет значение, равное (-4). Но она может принимать только значения, указанные в таблице : ( 2, 5, 7, 11 ). Значит событие (X= – 4) - невозможное, и его вероятность равна нулю :
.
Подсчитать вероятность того, что случайная величина попадет в заданный интервал:
это
вероятность того, что случайная
величина X примет значение, меньшее
(-2).
Таких значений у нее нет.
Это
может произойти в случае, если она
примет значение , равное (2).
.
Таким образом, событие ( X 6 ) можно представить как сумму двух несовместных событий :
.
Соответственно и вероятность этого события равна:
Рассуждая каждый раз таким же образом, приходим к выводу, что для дискретной случайной величины вероятность попадания в какую-либо область равна сумме вероятностей тех из возможных значений, которые попадают в эту область:
О
бобщая
результаты этого примера, придем к
следующему правилу
