第一章 概率论的基本概念
概率論與數(shù)理統(tǒng)計的學習內(nèi)容來源于中國大學MOOC,以及參考書籍《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》第四版,浙江大學。
隨機現(xiàn)象
在一定條件下,有可能出現(xiàn)多種結(jié)果;而且在事情發(fā)生前不能知道結(jié)果。
隨機試驗
概念:對隨機現(xiàn)象的觀察、記錄、實驗。
特征:1 在相同條件下可重復進行;2 事先知道所有可能的結(jié)果;3試驗前不知道哪個結(jié)果會發(fā)生。
樣本空間
概念:所有可能結(jié)果的集合。一般用S表示。S={e}。
每一個可能的結(jié)果稱為樣本點。
例子:S={正面、反面} S={0,1,2,…} S={x:x>=0} S={(正,反),(正,正),)(反,反),(反,正)}
隨機事件
樣本空間的子集稱為隨機事件,簡稱事件。
事件A發(fā)生,一定是A中的一個樣本點發(fā)生。
事件表示方法
語言:事件A=至少有5個人在候車
集合:A={5,6,7,…}
分類
必然事件:一定會發(fā)生的事件。例如S。
基本事件:只有一個樣本點的事件。事件C=只有3人候車;或者C={3}
不可能事件:每次試驗都不會發(fā)生的事件。D={x:x>=3 且x<3}
事件關系
1包含 A?B
2 相等 A=B
3 互斥 A∩B=?
4 對立事件/逆事件Aˉˉˉ
事件運算
1 A∩B
2 A∪B
3 A?B={x|x∈A且x?B}
4 Aˉˉˉ
運算定律
1交換律
2結(jié)合律
3分配律
4對偶律/摩根定律
韋恩圖
頻率
fn(A)=nan A在n次試驗中發(fā)生的次數(shù)。
性質(zhì)
1 0<=fn(A)<=1
2 fn(S)=1
3 互不相容事件的概率=每個事件概率的和
概率
隨著n增加fn(A)趨于穩(wěn)定值p,p稱為事件A的概率。
公理化定義:P(A)滿足 非負;P(S)=1;k個互斥事件的P=∑ki=1P(Ai),則稱P(A)是事件A的概率。
性質(zhì)
1P(?)=0
2 P(A)=1-P(Aˉˉˉ)
3 互斥:概率和
4 如果A?B,則P(B-A)=P(B)-P(A)。一般的事件A,B,P(B-A)=P(B)-P(AB)
5加法公式 P(A∪B) = P(A)+P(B)-P(AB) 推廣公式 P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)
等可能概型(古典概型)
概念:如果試驗樣本的空間只包含有限個元素,并且試驗中每個基本事件發(fā)生的可能性相同。則這種試驗可以稱為等可能概型。
P(A)=A包含的樣本點S包含的樣本點
例子:1 袋子里面有白球、黃球,不放回的取,第k次取到白球的概率。2 生日相同的概率。
p(Ak)=CkaCn?kbCnN 有N個球,a個黃球,b個白球,不放回的取出n個球,求恰有k個黃球的概率。
條件概率
P(B|A)在A發(fā)生的條件下,B發(fā)生的概率。P(B|A)=P(AB)P(A)
與 P(AB)同時發(fā)生的概率區(qū)別。
條件概率滿足概率的所有性質(zhì)。
乘法公式
P(AB)=P(A)P(B|A)
P(ABC)=P(A)P(B|A)P(C|AB)
P(A1A2A3...An)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)...P(An|A1A2....An?1)
全概率公式
P(A)=∑ni=1P(Bi)P(A|Bi)
關鍵是構(gòu)造合適的劃分:不重不漏。
貝葉斯公式
乘法公式 與 全概率公式推導出
P(Bi|A)=P(ABi)P(A)==P(Bi)P(A|Bi)∑nj=1P(Bj)P(A|Bj)
獨立事件
概念:A、B兩隨機事件,如果P(AB)=P(A)P(B),則稱A、B相互獨立。
擴展:A、B相互獨立=>A、Bˉˉˉ相互獨立 Aˉˉˉ、B相互獨立 Aˉˉˉ,Bˉˉˉ相互獨立。
N個事件獨立:如果A1,A2,A3…Ann個隨機事件,如果有P(A1A2A3...An)=∏nj=1P(Aj),則稱A1,A2,A3…An相互獨立。 兩兩獨立,不是相互獨立。
事件關系
1包含 A?B
2 相等 A=B
3 互斥/不相容 A∩B=?
4 對立事件/逆事件Aˉˉˉ
5 獨立 P(AB)=P(A)P(B)
是否相容和是否獨立是描述事件關系的兩個維度,一個從是否會同時發(fā)生的角度描述,不會同時發(fā)生的事件叫不相容。另一個是從事件后效性方面理解,如果一個事件的發(fā)生對另外一個事件造成了影響,也就是說這個事件的發(fā)生產(chǎn)生了后效性,則兩個事件不是獨立事件;如果沒有后效性,則認為是獨立事件。
小概率事件
如果事件A發(fā)生的概率p非常小(例如0.0001),A 被稱為小概率事件。人們實踐總結(jié)小概率事件在一次試驗中不會發(fā)生。當試驗次數(shù)n很大的時候,小概率事件不能被忽視。
例如當p=0.0001,試驗進行了n次,計算事件A至少會發(fā)生一次的概率。n=30000時, P(C) =1-(1-0.0001)^30000 =0.9502。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的第一章 概率论的基本概念的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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