
- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Теория вероятностей и математическая статистика»
- •Генеральная совокупность без повторений. Выборки без повторений.
- •Генеральная совокупность с повторениями. Выборки с повторениями.
- •Понятие события. Операции над событиями. Виды событий.
- •Вероятность события. Классическое определение вероятности. Геометрическое определение вероятности. Статистическое определение вероятности.
- •Операции над вероятностями. Вероятность объединения несовместных событий
- •Условные вероятности.
- •Независимость случайных событий и правило произведения вероятностей.
- •Формула Байеса.
- •Дискретная случайная величина. Функция распределения дискретной случайной величины.
- •Непрерывная случайная величина. Функция распределения непрерывной случайной величины. Функция плотности распределения случайной величины.
- •Нормальное распределение.
- •Выборочный метод статистического исследования. Генеральная и выборочная совокупности.
- •Показатели вариации: размах, среднее линейное отклонение, среднее квадратичное отклонение, дисперсия.
- •Доверительный интервал для дисперсии.
- •Выборочный коэффициент корреляции. Проверка значимости выборочного коэффициента корреляции.
Независимость случайных событий и правило произведения вероятностей.
Если событие А не зависит от В, то и наоборот, т.е. свойства независимости событий взаимны. И тогда условная вероятность каждого из событий равна безусловной его вероятности.
Тогда вероятность совместного наступления/умножения/пересечения событий равна:
Формула полной вероятности.
Рассмотрим зависимое
событие
,
которое может произойти лишь в результате
осуществления одной из несовместных гипотез
,
которые образуют полную
группу.
Пусть известны их вероятности
и
соответствующие условные вероятности
.
Тогда вероятность наступления
события
равна:
Эта формула получила название формулы полной вероятности.
Формула Байеса.
Формула Байеса (или теорема Байеса) (англ. Bayes' theorem) — соотношение различных предполагаемых вероятностей различных событий, которое дает вероятность, что какое-то событие A является результатом X ряда независимых друг от друга событий B1,B2…Bn, который, возможно, привел к A.
Схема испытаний и формула Бернулли.
Рассмотрим важный частный случай: проводятся n одинаковых независимых испытаний с двумя исходами А или Ā. Вероятности P(А)=p и P(Ā)=1-p=q постоянны и не равны ни нулю, ни единице. Такие испытания иногда называют испытаниями Бернулли, исход А – успех, а исход Ā – неудача.
По теореме умножения вероятностей независимых событий для каждого элементарного события найдем вероятность, равную произведению вероятностей результатов отдельных испытаний: pkqn-k, где k– количество опытов, в которых произошло событие A, (n-k) – количество опытов, в которых произошло событие Ā.
Якоб Бернулли впервые доказал, что вероятность того, что событие A наступит ровно k раз из n, равна P(k) = Cnkpkqn-k, k=0, 1, 2 … n, Cnk– число сочетаний из n по k.
Эта формула называется «формулой Бернулли», а модель, описывающая совокупный результат n независимых испытаний с двумя исходами (А или Ā) называется «схемой Бернулли».
Дискретная случайная величина. Функция распределения дискретной случайной величины.
Дискретная (прерывная) случайная величина – принимает отдельно взятые, изолированные значения. Количество этих значений конечно либо бесконечно, но счётно.
Для описания дискретной случайной величины (ДСВ) используется закон ее распределения, по которому каждому значению ДСВ ставится в соответствие вероятность появления этого значения.
Таблица 1. Закон распределения ДСВ
Значения ДСВ |
x1 |
x2 |
x3 |
… |
xn |
Вероятности |
p1 |
p2 |
p3 |
… |
pn |
Непрерывная случайная величина. Функция распределения непрерывной случайной величины. Функция плотности распределения случайной величины.
Для описания дискретной случайной величины (ДСВ) используется закон ее распределения, по которому каждому значению ДСВ ставится в соответствие вероятность появления этого значения.
Таблица 1. Закон распределения ДСВ
Значения ДСВ |
x1 |
x2 |
x3 |
… |
xn |
Вероятности |
p1 |
p2 |
p3 |
… |
pn |
Дадим определение непрерывной случайной величины (НСВ).
Пусть задан конечный или бесконечный интервал на числовой оси. Этот интервал содержит бесконечное число действительных чисел. Случайная величина называется непрерывной, если в результате испытания ее значение может быть любым действительным числом из заданного интервала. Число возможных значений непрерывной случайной величины – бесконечно.
Типичным примером НСВ может являться результат измерения исследуемой физической величины: температуры среды, давления в сосуде, массы тела, электрического тока в цепи, электрического напряжения на участке цепи и т.д.
Очевидно, что представленный в таблице 1 закон распределения ДСВ использовать для описания НСВ практически не представляется возможным по причине бесконечно большого числа значений НСВ.
Для описания НСВ используется другой подход. В основе этого подхода лежит определение вероятности события, состоящего в том, что случайная величина X будет меньше некоторого заданного значения x . Очевидно, что вероятность PX x будет являться функцией от x .
Функцией распределения случайной величины X называется функция Fx , которая определяет вероятность события, состоящего в том, что случайная величина X будет меньше значения x . Формальная запись этого определения имеет следующий вид PX x Fx. Функцию Fx также называют интегральной функцией или интегральным законом распределения случайной величины X .
Математическое ожидание и дисперсия случайной величины.
Биномиальное распределение.
Биноминальное распределение - распределение количества «успехов» в последовательности из n независимых случайных экспериментов, таких что вероятность «успеха» в каждом из них равна p.
(вместо
k
будет
m)