- •9.Теорема гипотез(Формулы Байеса).
- •13.Биномиальное распределение. Распределение Пуассона.
- •16.Числовые характеристики дискретных случайных величин.
- •19. Среднее квадратическое отклонение. Среднее квадратическое отклонение суммы взаимно независимых случайных величин.
- •20.Числовые характеристики(мо, дсв,ско) взаимно независимых св. Начальные и центральные моменты. Мо.
- •24.Плотность распределения вероятностей непрерывной случайной величины. Свойства. График плотности распределения (равномерное распределение).
- •26. Вероятность попадания в заданный интервал и вероятность заданного отклонения нормальной случайной величины. Правило 3-х сигм. Коэффициент асимметрии. Эксцесс.
- •30. Задачи математической статистики.
- •38.Непараметрические критерии согласия (критерии а-Колмагорова, критерии знаков)
13.Биномиальное распределение. Распределение Пуассона.
Биномиальное
распределение.Пусть
производится n
независимых испытаний, в каждом из
которых событие А
может появиться. Вероятность наступления
события во всех испытаниях постоянна
и равна p
(след-но
q=1-p).
Рассмотрим в качестве дискретной
случ.величины X
число
появлений события A
в этих испытаниях. Найдем закон
распределения вел. X
для этого опре-им возм-е его знач-я и их
вер-ти. Событие A
в n
испытаниях может не появиться или
появиться от 1до n
раз. Т.о, значения X
таковы x1=0,
x2=1,
… x(n+1)=n.
Вероятность опред-м по ф-ле Бернулли:
где k=0…n.
Эта ф-ла явл-ся анал-им выр-ем искомого
з-на распред-я. Биномиальным наз-ют
распред-е вер-ти, опред-ое ф-лой Бернулли.
Первый член разложения
определяет
вер-ть наступления рассматриваемого
события n
раз в n
незав-ых испытаниях, второй член np^(n-1)q
опред. вер-ть наступ. события n-1
раз, … последний член q^n
опред-т вер-ть того,что событие не
появиться ни разу. Биномиальный з-н в
виде табл:
.
Распределение
Пуассона.
Пусть произв-ся n
незав-х испытаний в каждом из к-ых вер-ть
появл-я события A
равна p.
Для опр-я вер-ти k
появл-й события A
исп-ют ф-лу Бернулли. Если же n
велико, то польз-ся асимп-ой ф-лой Лапласа.
Она не применима если p≤0,1.
Тода исп-ют асимп-ую ф-лу Пуассона. Найдем
вер-ть того,что при очень большом числе
испытаний, где p
очень мала, событие наступит =k
раз.Допустим, что np=λ=
const.
След-но, среднее ч-ло появлений события
в разл-х сериях испытаний, т.е.при разных
n,
остается неизменным. Исп-ем ф-лу Бернулли
с учетом допущения np=λ
получим
Т.к n
дост-но большое,то вместо
найдем
.
Найдется приближенное зн-е.Т.к np=const.
то при
вер-ть
.вычисляя
получаем, что интересующая нас вер-ть
Эта
ф-ла выражает з-н распред-я Пуассона
вер-тей массовых (n
велико) и редких (p
мало) событий.
14.Поток событий. Пуассон.поток событий. Рассм .события, к-е наступают в случайные моменты времени.Потоком событий называют последовательность событий, кот.наступают в случ.моменты времени. Примерами потоков служат: поступление вызовов на АТС, на пункт неотложной мед.помощи, прибытие самолетов в аэропорт, клиентов на предприятие бытового обслуживания, последовательность отказов элементов и др.10 Св.стационарности харак-ся тем, что вер-ть появления k событий на любом промежутке времени зависит т/о от числа k и от длительности t промежутка и не зависит от начала его отсчета; при этом различ. промежутки времени предполагаются непересекающимися. Нр, вероятности появления k событий на промежутках времени(1;7),(10;16), (Т;Т+6) одинаковой длительности t = 6 ед. времени равны между собой.Итак, если поток обладает свойством стационарности, то вероятность появления k событий за промежуток времени длительности t есть функция, зависящая только от k и t.
20 Свойство отсутствия последействия харак-ся тем, что вер-ть появления k событий на любом промежутке времени не зависит от того, появлялись или не появлялись события в моменты времени, предшествующие началу рассматриваемого промежутка. Др.словами, условная вероятность появления k событий на любом промежутке времени, вычисленная при любых предположениях о том, что происходило до начала рассматриваемого промежутка (сколько событий появилось, в какой последовательности), равна безусловной вероятности. Т.о., предыстория потока не сказывается на вероятности появления событий в ближайшем будущем.Итак, если поток обладает свойством отсутствия последействия, то имеет место взаимная независимость появлений того или иного числа событий в непересекающиеся промежутки времени.30 Св. ординарности харак-ся тем, что появление 2х и более событий за малый промежуток времени практически невозможно. Др.слов., вер-ть появления более одного события пренебрежимо мала по сравнению с вероятностью появления т/о одного события.
Итак, если
поток обладает свойством ординарности,
то за бесконечно малый промежуток
времени может появиться не более одного
события. Простейшим (пуассоновским)
наз.поток
событий,кот.обладает св-вами
стационарности, отсутствия последействия
и ординарности.Замечание.Если
поток представляет собой сумму очень
больш. числа незав. стационарных потоков,
влияние каждого из кот. на всю сумму
(суммарный поток) ничтожно мало, то
суммарный поток (при условии его
ординарности) близок к простейшему.Интенсивностью
потока
наз. сред.
число событий, кот. появляются в единицу
времени.Если постоянная интенсивность
потока известна, то вероятность появления
k
событий
простейшего потока за время
длительностью t
определяется
ф-лой Пуассона
.Эта
ф-ла отражает
все св-ва простейшего потока.Из ф-лы
видно, что вер-ть появления k
событий за
время t,
при заданной интенсивности явл.функцией
k
и t,
что харак-ет
св-во стационарности.Ф-ла не использует
информации о появлении событий до
начала рассматриваемого промежутка,
что харак-ет св-во отсутствия
последействия.Ф-ла отражает св-во
ординарности. Положив k=0
и k=1
найдем
соотв-но вероятности непоявления событий
и появления одного события:
,
.=>но,вер-ть
появления более одного события
.Пользуясь
разложением
,после
элементарных преобразований получим
.Сравнивая Pt(1)
и Pt(k>1),заключаем,
что при малых значениях t
вер-ть
появления более одного события
пренебрежимо мала по сравнению с
вероятностью наступления одного события,
что харак-ет св-во ординарности.Итак,
формулу Пуассона можно считать
математической моделью простейшего
потока событий.
15.Геометрическое
и гипергеометрическое распределения.
Геометрич.распред.Пусть
производ. независ.исп-я,в
кажд. из к-х вер-ть появ-я соб. А
равна
р
(0<р<1)
и, след-но, вер-ть его непоявления
q=1-р.Исп-я
зак-ся, как т/о
появ.соб-е А.
Т.о.,если соб-е
А
появ-сь
в k-м
испыт-и,
то в предшествующих k-1
испыт-х
оно не появлялось.Обоз.
ч/з X
дискр.
Случ. величину — число
испыт-й, к-е н/о провести до первого
появ-я
соб. А.
Очевидно,
возможными знач-ми X
яв-ся
нат. числа: хх=1,
х2=2,
...Пусть
в первых k—1
исп-х соб. А
не нас-о, а в k-м
исп-ии
появ-сь. Вер-ть этого «слож.
соб-я», по теореме умн-я вер-ей незав-х
соб-ий, Р
(X=k)=
qk-1p.(1)
Полагая
к=1,2,...в
(1),получ. Геометр.прогр.
с перв.членом р
и
знамен q
(0<q<1):q
,qp,q2p,…,qk-1p,…(2).По
этой причине распред-е (1) наз-ют
геометрическим.
Легко
убед-ся,что ряд (2) сх. и сумма его равна
1.Действ-но,сумма ряда (2) p/(1-q)=p/p=1.
Гипергеометрич.
распред.Расс-м
задачу:. пусть в партии из
N
изделий
имеется М
стандартных
(М
<
N).
Из
партии
случайно отбирают п
изделий
(кажд. изделие м/т б/ь
извлечено с одинаковой вероятностью),
причем отобранное
изделие перед отбором следующего не
возвращается
в партию (поэт. формула Бернулли здесь
неприменима). Обоз. ч/з X
случ-ю
величину—число
т
станд-х
изделий среди п
отобранных.
Очев-но, возмож-е знач-я X
таковы:
0,1,2,...
,min(M,
n).Найдем
вер-ть того, что Х=m,
т.е. что среди п
отобр-х
изделий ровно т
станд-х.
Исп-ем для
этого классич-ое опр-е вер-ти. Общее
число возмож-х элем-х исходов испыт-я
равно числу способов, к-ми м/о извлечь
п изделий
из N
изделий,
т.е. числу сочетаний .CmN.Найдем
ч-о исходов, благоприят-х событию Х=т
(среди
взятых п
изделий
ровно т
станд-х);
т
станд-х
изделий м/о извлечь из М
станд-х
изделий CmN
способами;
при этом ост-е п—т
изделий
д/ы б/ь нестанд-ми; взять же п—т
нестанд-х
изделий из N—т
нестанд-х
изделий м/о
способами.
След-о, число благопр-их
исходов равно
.Искомая
вероят-ть равна отнош-ю числа исходов,
благопр-х соб-ю Х=m,
к ч-у всех элем-х
исходов
(3).
Ф-а (3) опред-ет распред-е вероят-ей к-е наз-ют гипергеометрическим. Учит,что т—случ. Вел., заключаем, что гипергеом-е распред-е опред-ся тремя пар-ми: N,M,п. Иногда в кач-ве парам-в этого распред-я рассм-ют N,n, и p=M/N, где р-вер-ть того, что первое извлеченное изделие станд-ое.Заметим, что если п знач-но меньше N, то гипергеом-е распред-е дает вероят-ти, близкие к вероят-ям, найденным по биномиальному закону.
