概率论与 数理统计 第二讲 §1.3,§1.4 §2.1,§2.2 §1.3,§1.4 §2.1,§2.2自考高数(二)
第一章 描述统计 统计 ⑴统计:工种,资料,学科,方法 …… 描述统计 ⑵描述统计: 描 图形 描 图形描述述 统 位置 统 位置特征 计 数字特征 计 数字特征描述 变异 变异特征
数字特征描述 位置特征 统计观测值常常有一种集中 趋势,对这种集中趋势的 量化叫位置特征。常见有 ⑴平均数 ; ⑵中位数 ; ⑶众 数。
平均数 n 个观测值 x 1,x 2,…x n 的平均数为:n 个观测值 x 1,x 2,…x n 的平均数为: 具体计算时可能用一些简化算法 : 具体计算时可能用一些简化算法 : 抽查 5 包味精重量为: 101 , 99 , 102 , 98 , 95 ,求平均每包重量: 100+ ( ) /5=99 ; 抽查 5 包味精重量为: 101 , 99 , 102 , 98 , 95 ,求平均每包重量: 100+ ( ) /5=99 ; 查验 8 支针剂重: 100.8,99.2,99.6, 100.3,99.8,100.2,99.9,100.2, 求 … 查验 8 支针剂重: 100.8,99.2,99.6, 100.3,99.8,100.2,99.9,100.2, 求 …
借助于频数 某镇一块 1000 亩粮田平均亩产为 200 公斤,另 一块 2 亩粮田平均亩产为 1703 公斤,求该镇粮 食平均亩产量。 某镇一块 1000 亩粮田平均亩产为 200 公斤,另 一块 2 亩粮田平均亩产为 1703 公斤,求该镇粮 食平均亩产量。 这叫加权平均,参看教材 P.21 例 1.2 ;一般: 这叫加权平均,参看教材 P.21 例 1.2 ;一般: 用加权平均公式 P.21 的 (1.4) 。也可用组中值。 用加权平均公式 P.21 的 (1.4) 。也可用组中值。
中位数 先将观测值 x 1,x 2,…,x n 从小到大排序为: x 1 *≤ x 2 *≤ x 3 *≤…..≤ x n * 则中位数 Md 定义为 ( 居中之值 ) : 分组时用组中值,与体操打分的关系。
众数 n 个观测值 x 1,x 2,…x n 的众 数指出现频率最高的一 个值(可能不唯一)。n 个观测值 x 1,x 2,…x n 的众 数指出现频率最高的一 个值(可能不唯一)。 有分组时用组中值及线 性插值法,再修正。 有分组时用组中值及线 性插值法,再修正。
3 个位置特 征的关系 分对称,正偏斜,负偏斜; K.Pearson 的公式 (1.8)
变异特征 把观测值之间的差异性或分散程 度量化得到的就是变异特征。 常用的有:极差 R 平均绝对偏差 MD 平均绝对偏差 MD 样本方差 S 2 样本方差 S 2 样本标准差 S 样本标准差 S
变异特征 极差: 极差: 平均绝对偏差 : 平均绝对偏差 : 样本方差: 样本方差: 样本标准差: 样本标准差:
§2.1 随机事件 概念 概念:有如下特点的试验 ⑴试验结果有多种,所有可能的结果事先明确 ; ⑵每次试验将出现的结果事先不能准确预言; ⑶在相同条件下试验可以重复进行 。 叫随机试验,随机试验的结果叫事件。 大量试验中具有某种规律性的事件叫:随机事 件(偶然事件),用 A , B , C 表示。 不能分解成其它事件组合的最简单的 ( 基本 ) 事 件称为基本事件,样本点。 试验中必然发生的事件叫必然事件记作 ; 试验中必不发生的事件叫不可能事件记作 φ ;
事件与集合 请从教材第 38 页起找出下列概念: ⑴样本空间: ⑵样本点: ⑶不可能事件用什么集合表示: ⑷事件的包含: ⑸事件的等价: ⑹事件的并(和): ⑺事件的交(积): ⑻事件的差: ⑼互不相容的事件: ⑽对立事件: 就是必然事件 Ω 是只包含一个元素的单点集 {ω} 空集合 φ A B ,或 B A ,与 A B 不加区分 注意: A=B A B ,且 A B A ∪ B ,或 A+B A∩B ,或 A·B A - B ,注意:交换律? AB=φAB=φAB=φAB=φ A ∪B= Ω ,且A ∩B = φ
频率与概率 对事件发生可能性大小的量化引入 “ 概率 ” . 统计规律性 “ 统计规律性 ” 频数 独立重复试验总次数 n, 事件A发生的频数 μ , 频率 稳定值 事件A发生的频率 F n (A)=μ / n,A 的频率 F n (A) 有 没有稳定值? 如前人做过的掷硬币的试验 ( P.44 下面表 ) ; 概 率 如果有就称频率 μ n 的稳定值 p 为事件A发生的概 率记作P ( A ) = p [概率的统计定义] P ( A ) 是客观的,而 F n (A) 是依赖经验的。 统计中有时也用 n 很大的时候的 F n (A) 值当概率 的近似值。
概率的性质 概率, 称频率 n 的稳定值 p 为事件A发生的概率,记 作P ( A ) = p [概率的统计定义] 独立重复试验总次数 n 。 Ω 频数 Ω 频率 ΩΩ 对必然事件 Ω 发生的频数 μ 有: μ= n, 事件 Ω 发 生的频率有 F n ( Ω )=μ/n=1 ,∴ P( Ω )=1 ; φ 频数 对不可能事件 φ 发生的频数 μ 有: μ=0, φ 频率 φΦ 事件 φ 发生的频率 F n ( φ )=μ/n=0 ,∴ P( Φ )=0 频数 对任一事件 A 发生的频数 μ 有: 0≤μ≤ n, 频率 事件A发生的频率 F n (A)=μ/n 有: 0≤F n (A)≤1 ∴ 0≤P(A)≤1[ 非负、规范 ]
概率的古典定义 又称 “ 古典概型 ” ,请见教材第 47 页的定义 要有两个特征 : Ω ⑴样本点的个数 n 有限, 可记 : Ω ={ω 1 ω 2 …ω n } ; ⑵事件 ω 1,ω 2,…,ω n 是等可能的, P(ω i )=1/n; 其计算公式是: 注意这里 n,m 的涵义, n 不是重复试验的总次数。 而 n,m 的计算常常是排列组合的计数问题。
乘法原理、加法原理 与排列组合 从共有 n 个元素的总体中讲次序地拿 r 个叫 n 个元素中取 r 个选排列,其种数: 从共有 n 个元素的总体中不讲次序地拿 r 个 叫 n 个元素中取 r 个组合,其种数:
例题 用 “ 古典概型 ” 计算常常要用排列组合。 例. 一批产品共 200 个,内有 6 个废品。从中任取 三个,恰有一个废品的概率是多少?这三个 全不是废品的概率是多少?
概率的加法法则 如事件 A 与 B 不相容, A+B 发生的时候, A 与 B 两 者之中必定而且只能发生其中之一。 独立重复地做 n 次实验,如记事件 A 发生的频数为 μ A 、 频率为 F n (A) ,记事件 B 发生的频数为 μ B 、 频率为 F n (B) ,事件 A+B 发生的频数为 μ A+B 、 频 率为 F n (A+B) ,易知: μ A+B =μ A +μ B , ∴ F n (A+B) = F n (A) + F n (B), 它们的稳定值也应有: P(A+B)=P(A)+P(B)
概率的加法法则 [ 加法法则 ] 如事件 A 与 B 不相容,即如 果 AB=φ ,则 P(A+B)=P(A)+P(B) P(A+B)=P(A)+P(B) 即:两个互斥事件的和的概率等于它 们的概率之和。 请想一下:如 A 与 B 不是不相容, 即相容的时候呢?进一步的研究得: P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) 这被人称为: “ 多退少补 ” !
概率的三个基本属性 1 、 [ 非负性 ] :任何事件 A , P(A)≥0 2 、 [ 完备性 ] : P(Ω)=1 3 、 [ 加法法则 ] 如事件 A 与 B 不相容, 即如果 AB=φ ,则 P(A+B)=P(A)+P(B) P(A+B)=P(A)+P(B) [ 教材 51 页 ] [ 教材 51 页 ]
求概率的几个公式 1 、什么叫样本空间的剖分? [P.58] 2 、对立事件 A 的概率: P(A)=1-P(A) 3 、如 B A 则 P(B)≥P(A) 且: P(B-A)=P(B)-P(A) 4 、如 B A 则 A+B=B , AB=A P(A+B)=P(B) P(A+B)=P(B) P(AB)=P(A) P(AB)=P(A)
求概率的几个例题 1 、袋中十个球分别编号: 1-10 ,袋中 一次任取两球,其编号之和为 X ,求 概率: P(X≤18) 2 、同时掷两枚骰子,所得的点数之和 为 X ,概率 P(X=5)=P(X=9) 吗? 3 、醉汉手中有一串外观相似的钥匙 ( 共 八只 ) ,但其中只有一只是开大门的, 他只好随机地试,问他试到第三把时 门试开的概率是几?