ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ.
| №№ п/п | Понятия, обозначения | Содержание, формула |
| Множество | Множество – совокупность каких-либо объектов , называемых элементами множества:
| |
Дополнение (не )
| содержит все элементы, не принадлежащие
| |
Равенство множеств
| Два множества и равны между собой, если они состоят из одних и тех же элементов
| |
Объединение (сумма) множеств
| Множество состоит из всех элементов, принадлежащих или множеству , или множеству ,или и и одновременно
| |
Пересечение (произведение) множеств
| Множество состоит из элементов, принадлежащих одновременно и множеству и множеству
| |
Разность двух множеств
| состоит из элементов множества , которые не являются элементами множества
| |
| Эквивалентные множества | Два множества называются эквивалентными, если между ними установлено взаимно-однозначное соответствие. | |
| Счетные множества | Бесконечные множества, эквивалентные множеству натуральных чисел
| |
| Перестановки. Число перестановок | Соединения, отличающиеся только порядком элементов, называются перестановками. Число перестановок из элементов , где
| |
| Размещения. Число размещений | Соединения из различных элементов по , отличающихся друг от друга составом элементов либо их порядком, называются размещениями. Число размещений из по
|
| Сочетания. Число сочетаний | Соединения из различных элементов по , отличающихся друг от друга хотя бы одним элементом, называются сочетаниями. Число сочетаний из по
;
;
| |
| Стохастический эксперимент | Это опыт (испытание), результат которого заранее не определен | |
| Достоверное событие | Результат, который обязательно наступает при осуществлении данного комплекса условий (опыта, эксперимента) называется достоверным событием | |
| Случайное событие | Это событие, которое может произойти, а может и не произойти в данном испытании | |
| Невозможное событие | Это событие, которое не может произойти при данном комплексе условий | |
Относительная частота события
| Отношение числа экспериментов , завершившихся событием , к общему числу проведенных экспериментов
| |
| Статистическое определение вероятности | Если при неограниченном увеличении числа экспериментов относительная частота события стремится к некоторому фиксированному числу, то событие стохастически устойчиво и это число называют вероятностью события
| |
| Определение вероятности в классической схеме | , где – число исходов стохастического эксперимента, благоприятствующих наступлению события , – общее число всех равновозможных исходов
|
Вероятность суммы (объединения), двух событий и
|
| |
Вероятность произведения двух зависимых событий и
| ,
где – условная вероятность события при условии, что событие с ненулевой вероятностью произошло
| |
Независимые события и
| Это такие события, для которых и .
Следовательно,
| |
| Схема Бернулли | Стохастический эксперимент состоит из последовательности независимых и одинаковых испытаний, в каждом из которых может произойти событие или событие, ему противоположное с вероятностями соответственно равными и
| |
| Формула Бернулли | Вероятность того, что в серии из испытаний событие появится ровно раз
| |
Вероятность того, что при испытаниях появляется не менее и не более раз вычисляется по формуле:
| ||
| Формула Пуассона | При достаточно большом и малом (если (таблица 1)
| |
(таблица 2)
| ||
| Локальная формула Муавра-Лапласа | При достаточно большом и не слишком малых и
, где и ; (таблица 3)
|
| Интегральная формула Муавра – Лапласа | ,
где ; ; ; (таблица 4)
| |
| Понятие случайной величины | Случайной величиной называют переменную величину, которая принимает числовые значения в зависимости от исходов испытания случайным образом. | |
Понятие дискретной случайной величины (ДСВ )
| ДСВ – случайная величина, принимающая различные значения, которые можно записать в виде конечной или бесконечной последовательности, то есть численные значения которой образуют конечное или счетное множество.
| |
| Закон распределения дискретной случайной величины | Соответствие между значениями дискретной случайной величины и их вероятностями называется законом распределения и может быть задан таблично или аналитически (то есть с помощью формул). Если ДСВ принимает конечное множество значений соответственно с вероятностями , то ее закон распределения определяется формулами
, и
Если ДСВ принимает бесконечную последовательность значений соответственно с вероятностями , то ее закон распределения определяется формулами
, и
|
Понятие непрерывной случайной величины (НСВ )
| НСВ – случайная величина, которая может принимать любые значения из некоторого промежутка, то есть множество значений непрерывной случайной величины несчетно.
| |
| Функция распределения. Свойства функции распределения | Функцией распределения случайной величины называется функция действительного переменного , определяемая равенством , где - вероятность того, что случайная величина принимает значение, меньше .
Функция распределения для ДСВ , которая может принимать значения c соответствующими вероятностями имеет вид , где символ означает, что суммируются вероятности тех значений, которые меньше .
Функция является разрывной.
Случайная величина называется непрерывной, если ее функция распределения является непрерывно дифференцируемой.
Вероятность того, что СВХ примет значение из промежутка , равна разности значений ее функции распределения на концах этого полуинтервала:
Свойства функции распределения
1.
2. Если , то , то есть функция распределения является неубывающей.
|
| Функция распределения. Свойства функции распределения | 3. Функция в точке непрерывна слева, то есть ;
4. Если все возможные значения СВХ принад-лежат интервалу , то при ,
при
5. Если все возможные значения СВХ принад-лежат бесконечному интервалу , то
;
Если – непрерывная случайная величина, то вероятность того, что она примет одно заданное определенное значение, равна нулю:
Отсюда следует, что для непрерывной случайной величины выполняются равенства:
| |
| Плотность распределения вероятностей непрерывной случайной величины. Свойства функции плотности распределения. | Плотностью распределения (дифференциальной функцией распределения) вероятностей НСВ в точке называют предел отношения вероятности попадания значений этой величины в интервал к длине этого интервала, когда последняя стремится к нулю:
Следовательно, , то есть плотность распределения есть первая производная от функции распределения НСВХ.
Вероятность того, что НСВХ примет значение, принадлежащее интервалу , определяется равенством
|
| Плотность распределения вероятностей непрерывной случайной величины. Свойства функции плотности распределения. | Зная плотность распределения, можно найти функцию распределения
Свойства функции плотности
1. Плотность распределения - неотрицательная функция, то есть
2. Несобственный интеграл по бесконечному промежутку от функции плотности вероятностей равен единице:
3. Если все возможные значения случайной величины принадлежат отрезку , то , так как вне этого промежутка
| |
| Математическое ожидание | Для ДСВ равно сумме произведений всех ее значений на соответствующие вероятности:
Для НСВ ,
где – функция плотности распределения вероятности.
| |
| Свойства математического ожидания | 1) , если
2)
3)
4) Если и – независимые случайные величины, то
|
| Дисперсия случайной величины | Разность называется отклонением случайной величины от ее математического ожидания .
Математическое ожидание отклонения равно нулю:
Дисперсией, или рассеянием случайной величины называется математическое ожидание квадрата ее отклонения:
Следовательно, для любой случайной величины
| |
| Свойства дисперсии | 1) ,
2) ,
3) Если случайные величины и независимы, то
4)
5)
| |
| Среднее квадратическое отклонение | Среднеквадратическим отклонением, или стандартным отклонением, случайной величины называется корень квадратный из ее дисперсии:
| |
| Биномиальное распределение | Закон распределения дискретной случайной величины, определяемой формулой Бернулли
называется биномиальным. Постоянные , называются параметрами биномиального распределения .
| |
| Распределение Пуассона | Распределением Пуассона называется распределение вероятностей дискретной случайной величины, определяемое формулой Пуассона , где – параметр распределения.
.
|
Равномерное распределение на интервале
| Если значения случайной величины, которые она принимает в конечном промежутке , возможны в одинаковой степени, то плотность распределения вероятностей этой величины постоянна на данном промежутке и равна нулю вне этого промежутка, то есть
Доказано, что
; ;
| |
| Геометрическое распределение | Геометрическим называется распределение дискретной случайной величины , определяемое формулой
, где , и (Вероятности образуют бесконечно убывающую геометрическую прогрессию со знаменателем ).
;
| |
| Показательное распределение | Показательным называется распределение с плотностью вероятностей, определяемой по формуле
где - параметр распределения.
; ;
Замечание. Если – время безотказной работы элемента, - интенсивность отказов, то случайная величина распределена по экспоненциальному закону с функцией распределения где . определяет вероятность отказа элемента за время . Вероятность безотказной работы элемента за время равна . Функция называется функцией надежности.
|
Нормальное распределение
| Нормальным распределением, или распределением Гаусса, называется распределение с плотностью вероятностей
Постоянные и называются параметрами нормального распределения.
; ;
Вероятность попадания значений нормальной случайной величины в интервале определяется формулой
где – функция Лапласа.
;
| |
Нормированное распределение
| Нормированным или стандартным называется такое нормальное распределение непрерывной случайной величины, когда функция плотности вероятностей
;
| |
Мода случайной величины
| Модой ДСВ называется ее наиболее вероятное значение.
Модой НСВ называется то ее значение, при котором плотность распределения вероятностей максимальна.
| |
Медиана
| Медианой непрерывной случайной величины называется такое ее значение , для которого одинаково вероятно, окажется ли случайная величина меньше или больше , то есть .
Если прямая является осью симметрии кривой распределения , то
.
|
Начальные моменты
| Начальным моментом -го порядка случайной величины называется математическое ожидание -ой степени этой случайной величины: .
Для ДСВ , где .
Начальный момент -го порядка НСВ Х с плотностью распределения определяется формулой:
, где .
| |
Центральные моменты
| Центральным моментом -го порядка случайной величины называется математическое ожидание -ой степени отклонения этой величины от ее математического ожидания. Если обозначить , то
Для ДСВ ,
если множество этой величины конечно, а если – счетно, то
Для НСВ с плотностью распределения центральный момент -го порядка опре-деляется формулой:
| |
| Некоторые свойства начальных и центральных моментов | ;
; ;
|
| Асимметрия | Отношение центрального момента 3-го порядка к кубу среднеквадратического отклонения случайной величины называется асимметрией: .
Если распределение случайной величины симметрично относительно ее математического ожидания, то асимметрия равна нулю.
| |
| Эксцесс | Эксцессом случайной величины называется величина
Для нормального распределения .
Кривые, более островершинные по сравнению с нормальной кривой Гаусса, имеют . У более плосковершинных кривых
|
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица П.1
Значения функции 
| а m | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| 0,9048 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6703 | 0,6065 | 0,5488 | |
| 0,0905 | 0,0,2222 | 0,2681 | 0,3033 | 0,3293 | ||
| 0,0045 | 0,0164 | 0,0333 | 0,0536 | 0,0758 | 0,0988 | |
| 0,0002 | 0,0011 | 0,0033 | 0,0072 | 0,0126 | 0,0198 | |
| 0,0001 | 0,0002 | 0,0007 | 0,0016 | 0,0030 | ||
| 0,0001 | 0,0002 | 0,0004 | ||||
| а m | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 2,0 | 3,0 |
| 0,4966 | 0,4493 | 0,4066 | 0,3679 | 0,1353 | 0,0498 | |
| 0,3476 | 0,3595 | 0,3659 | 0,3679 | 0,2707 | 0,1494 | |
| 0,1217 | 0,1438 | 0,1647 | 0,1839 | 0,2707 | 0,2240 | |
| 0,0284 | 0,0383 | 0,0494 | 0,0613 | 0,1804 | 0,2240 | |
| 0,0050 | 0,0077 | 0,0111 | 0,0153 | 0,0902 | 0,1680 | |
| 0,0007 | 0,0,0012 | 0,0020 | 0,0031 | 0,0361 | 0,1008 | |
| 0,0001 | 0,0002 | 0,0003 | 0,0005 | 0,0120 | 0,0504 | |
| 0,0001 | 0,0034 | 0,0216 | ||||
| 0,0009 | 0,0081 | |||||
| 0,0002 | 0,0027 | |||||
| 0,0008 | ||||||
| 0,0002 | ||||||
| 0,0001 | ||||||
| а m | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 |
| 0,0183 | 0,0067 | 0,0025 | 0,0009 | 0,0003 | 0,0001 | |
| 0,0733 | 0,0337 | 0,0149 | 0,0064 | 0,0027 | 0,0011 | |
| 0,1465 | 0,0446 | 0,0223 | 0,0107 | 0,0050 | ||
| 0,1954 | 0,1404 | 0,0892 | 0,0521 | 0,0286 | 0,0150 | |
| 0,1954 | 0,1755 | 0,1339 | 0,0912 | 0,0572 | 0,0337 | |
| 0,1563 | 0,1755 | 0,1606 | 0,1277 | 0,0916 | 0,0607 | |
| 0,1042 | 0,1462 | 0,1606 | 0,1490 | 0,1221 | 0,0911 | |
| 0,0595 | 0,1044 | 0,1377 | 0,1490 | 0,1396 | 0,1171 | |
| 0,0298 | 0,0653 | 0,1033 | 0,1304 | 0,1396 | 0,1318 | |
| 0,0132 | 0,0363 | 0,0688 | 0,1014 | 0,1241 | 0,1318 | |
| 0,0053 | 0,0181 | 0,0413 | 0,0710 | 0,0993 | 0,1186 | |
| 0,0019 | 0,0082 | 0,0225 | 0,0452 | 0,0722 | 0,0970 | |
| 0,0006 | 0,0034 | 0,0113 | 0,0264 | 0,0481 | 0,0728 | |
| 0,0002 | 0,0013 | 0,0052 | 0,0142 | 0,0296 | 0,0504 | |
| 0,0001 | 0,0005 | 0,0022 | 0,0071 | 0,0169 | 0,0324 | |
| 0,0022 | 0,0009 | 0,0033 | 0,0090 | 0,0194 | ||
| 0,0001 | 0,0003 | 0,0015 | 0,0045 | 0,0109 | ||
| 0,0001 | 0,0006 | 0,0021 | 0,0058 | |||
| 0,0002 | 0,0009 | 0,0029 | ||||
| 0,0004 | 0,0014 | |||||
| 0,0002 | 0,0006 | |||||
| 0,0001 |
Таблица П.2
Значения функции 
| а k | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| 0,9048 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6703 | 0,6065 | 0,5488 | |
| 0,9953 | 0,9825 | 0,9631 | 0,9384 | 0,9098 | 0,8781 | |
| 0,9998 | 0,9989 | 0,9964 | 0,9921 | 0,9856 | 0,9769 | |
| 1,0000 | 0,9999 | 0,9997 | 0,9992 | 0,9983 | 0,9966 | |
| 1,0000 | 1,0000 | 0,9999 | 0,9998 | 0,9996 | ||
| 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 | ||||
| а k | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 2,0 | 3,0 |
| 0,4966 | 0,4493 | 0,4066 | 0,3679 | 0,1353 | 0,0498 | |
| 0,8442 | 0,8088 | 0,7725 | 0,7358 | 0,4060 | 0,1991 | |
| 0,9659 | 0,9526 | 0,9371 | 0,9197 | 0,6767 | 0,4232 | |
| 0,9942 | 0,9909 | 0,9865 | 0,9810 | 0,8571 | 0,6472 | |
| 0,9992 | 0,9986 | 0,9977 | 0,9963 | 0,9473 | 0,8153 | |
| 0,9999 | 0,9998 | 0,9997 | 0,9994 | 0,9834 | 0,9161 | |
| 1,0000 | 1,0000 | 1,0000 | 0,9999 | 0,9955 | 0,9665 | |
| 1,0000 | 0,9989 | 0,9881 | ||||
| 0,9998 | 0,9962 | |||||
| 1,0000 | 0,9989 | |||||
| 0,9997 | ||||||
| 0,999 | ||||||
| 1,0000 | ||||||
| а k | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 |
| 0,0183 | 0,0067 | 0,0025 | 0,0009 | 0,0003 | 0,0001 | |
| 0,0916 | 0,0404 | 0,0174 | 0,0073 | 0,0030 | 0,0012 | |
| 0,2381 | 0,1247 | 0,0620 | 0,0296 | 0,0138 | 0,0062 | |
| 0,4335 | 0,2650 | 0,1512 | 0,0818 | 0,0424 | 0,0212 | |
| 0,6288 | 0,4405 | 0,2851 | 0,1730 | 0,0996 | 0,0550 | |
| 0,7851 | 0,6160 | 0,4457 | 0,3008 | 0,1912 | 0,1157 | |
| 0,8893 | 0,7622 | 0,6063 | 0,4497 | 0,3133 | 0,2068 | |
| 0,9489 | 0,8666 | 0,7440 | 0,5987 | 0,4530 | 0,3239 | |
| 0,9786 | 0,9318 | 0,8472 | 0,7291 | 0,5925 | 0,4557 | |
| 0,9919 | 0,9682 | 0,9161 | 0,8305 | 0,7166 | 0,5874 | |
| 0,9972 | 0,9863 | 0,9574 | 0,9015 | 0,8159 | 0,7060 | |
| 0,9991 |
Поиск по сайту©2015-2025 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2019-04-14 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд |
– совокупность каких-либо объектов
, называемых элементами множества:
(не
содержит все элементы, не принадлежащие
равны между собой, если они состоят из одних и тех же элементов
состоит из всех элементов, принадлежащих или множеству
,или и
состоит из элементов, принадлежащих одновременно и множеству
элементов
, где
, отличающихся друг от друга составом элементов либо их порядком, называются размещениями. Число размещений из
;
;
числа экспериментов
стремится к некоторому фиксированному числу, то событие
называют вероятностью события
, где
,
где
– условная вероятность события
и
.
Следовательно,
и
и не более
раз вычисляется по формуле:
(таблица 1)
(таблица 2)
, где
и
;
(таблица 3)
,
где
;
;
;
(таблица 4)
)
– случайная величина, принимающая различные значения, которые можно записать в виде конечной или бесконечной последовательности, то есть численные значения которой образуют конечное или счетное множество.
дискретной случайной величины и их вероятностями
называется законом распределения и может быть задан таблично или аналитически (то есть с помощью формул). Если ДСВ
соответственно с вероятностями
, то ее закон распределения определяется формулами
,
и
Если ДСВ
соответственно с вероятностями
, то ее закон распределения определяется формулами
, определяемая равенством
, где
- вероятность того, что случайная величина
для ДСВ
c соответствующими вероятностями
имеет вид
, где символ
означает, что суммируются вероятности
тех значений, которые меньше
является непрерывно дифференцируемой.
Вероятность того, что СВХ примет значение из промежутка
, равна разности значений ее функции распределения на концах этого полуинтервала:
Свойства функции распределения
1.
2. Если
, то
, то есть функция распределения является неубывающей.
в точке
непрерывна слева, то есть
;
4. Если все возможные значения СВХ принад-лежат интервалу
, то
при
,
при
5. Если все возможные значения СВХ принад-лежат бесконечному интервалу
, то
;
Если
Отсюда следует, что для непрерывной случайной величины выполняются равенства:
называют предел отношения вероятности попадания значений этой величины в интервал
к длине
этого интервала, когда последняя стремится к нулю:
Следовательно,
, то есть плотность распределения есть первая производная от функции распределения НСВХ.
Вероятность того, что НСВХ примет значение, принадлежащее интервалу
, определяется равенством
Свойства функции плотности
1. Плотность распределения
- неотрицательная функция, то есть
2. Несобственный интеграл по бесконечному промежутку
3. Если все возможные значения случайной величины принадлежат отрезку
, то
, так как вне этого промежутка
равно сумме произведений всех ее значений на соответствующие вероятности:
Для НСВ
,
где
– функция плотности распределения вероятности.
, если
2)
3)
4) Если
– независимые случайные величины, то
называется отклонением случайной величины
.
Математическое ожидание отклонения равно нулю:
Дисперсией, или рассеянием случайной величины
Следовательно, для любой случайной величины
,
,
независимы, то
4)
5)
называется биномиальным. Постоянные
,
называются параметрами биномиального распределения
.
, где
– параметр распределения.
.
, возможны в одинаковой степени, то плотность распределения вероятностей этой величины постоянна на данном промежутке и равна нулю вне этого промежутка, то есть
Доказано, что
;
;
, где
, и
(Вероятности образуют бесконечно убывающую геометрическую прогрессию со знаменателем
).
;
где
- параметр распределения.
;
;
Замечание. Если
– время безотказной работы элемента,
- интенсивность отказов, то случайная величина
распределена по экспоненциальному закону с функцией распределения
где
.
определяет вероятность отказа элемента за время
. Вероятность безотказной работы элемента за время
равна
. Функция
называется функцией надежности.
Постоянные
и
называются параметрами нормального распределения.
;
;
Вероятность попадания значений нормальной случайной величины
в интервале
определяется формулой
где
– функция Лапласа.
;
;
.
Если прямая
является осью симметрии кривой распределения
, то
.
-го порядка случайной величины
.
Для ДСВ
, где
.
Начальный момент
, где
.
, то
Для ДСВ
,
если множество этой величины конечно, а если – счетно, то
Для НСВ
;
;
;
.
Если распределение случайной величины симметрично относительно ее математического ожидания, то асимметрия равна нулю.
Для нормального распределения
.
Кривые, более островершинные по сравнению с нормальной кривой Гаусса, имеют
. У более плосковершинных кривых