- •Раздел 1. Случайные события.
- •Раздел 2. Случайные величины
- •Раздел 3. Системы случайных величин (случайные векторы).
- •4.7. Законы распределения функции случайных векторов 65
- •Раздел 1. Случайные события
- •1.1 Основные пояснения к терминам и понятиям.
- •1.2 Алгебра событий
- •1.3 Выборочное пространство. Вероятность события.
- •1.4 Простейшие способы определения вероятностей
- •1.6 Правило сложения вероятностей
- •1.7 Условная вероятность события. Правило умножения вероятностей.
- •1.8 Формула полной вероятности
- •1.9 Априорные и апостериорные вероятности гипотез.
- •Раздел 2. Случайные величины
- •2.1 Аксиоматическое определение вероятности
- •2.2 Определение случайной величины и ее описание
- •2.3 Статистические ( числовые) характеристики случайных величин
- •Основные числовые характеристики случайной величины
- •2.4. Гауссовские случайные величины и их характеристики
- •Значения вероятности для гауссовского распределения при различных
- •2.5. Другие типы случайных величин
- •Виды функций плотности распределения вероятностей и соответствующие им характеристики
- •Раздел 3. Совокупность случайных величин (случайные векторы).
- •3.1. Определение случайного вектора и его описание.
- •3.2. Статистические характеристики случайных векторов
- •Основные определения и соотношения для двухмерного случайного вектора
- •3.4. Гауссовские случайные векторы и их характеристики.
- •Среднеквадратический эллипс ошибок, круговая вероятная ошибка
- •Раздел 4. Преобразование случайных величин.
- •4.3 Числовые характеристики от функций случайных величин.
- •4.4 Законы распределения функций случайных величин
- •4.5 Получение случайной величины с заданным распределением путем функционального преобразования.
- •4.6 Законы распределения функции двух случайных аргументов
- •. (4.73)
- •4.7 Законы распределения функции случайных векторов
- •4.8. Линейные преобразования случайных векторов
- •4.9. Определение статистических свойств длины проекции случайного двухмерного вектора на заданное направление
- •4.10. Ортогонализация случайных величин. Связь матрицы ковариаций и среднеквадратического эллипса
- •Раздел 5. Элементы математической статистики
- •5.1 Первичная статистическая совокупность. Статистическая функция распределения.
- •5.2 Статистический ряд. Гистограмма
- •5.3 Числовые характеристики статистического распределения
- •5.4 Доверительный интервал. Доверительная вероятность.
- •5.6 Критерий согласия.
- •5.7 Критерий согласия Колмогорова
- •5.8 Статистическая проверка гипотез
Значения вероятности для гауссовского распределения при различных
|
k |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
0,6827 |
0,9545 |
0,9973 |
0,9999 |

Рис.
2.6. Значения
вероятности
для
гауссовской с.в. при
,![]()
Из
таблицы в частности, следует, что для
модуля центрированной гауссовской
случайной величины, т.е.
,
квантиль порядка 0,6827 равен
,
а вероятность того, что значение
центрированной гауссовской случайной
величины принадлежит интервалу
,
равна 0,997. Обычно величину, равную
,
называютпредельным
значением или
предельной ошибкой, если
случайная величина описывает погрешности
тех или иных измерений.
Тот факт, что для гауссовской случайной величины
=0,997, (2.55)
называют правилом трех сигм.
Для гауссовской случайной величины часто используют следующие количественные характеристики.
Среднее
абсолютное отклонение,
определяемое
как математическое ожидание модуля
,
т.е. [38, c. 578]
. (2.56)
Вероятное
отклонение (вероятная ошибка)
,
которое
представляет собой квантиль порядка
для
,
т.е.
=0,5. (2.57)
Иными
словами, это такое значение, при котором
совпадают вероятности событий
и
,
т.е. это медиана для модуля
.
Для стандартизованной гауссовской с.в.
вероятное отклонение
,
так что для центрированной случайной
величины с дисперсией
имеем [38, c. 578]
. (2.58)
2.5. Другие типы случайных величин
Помимо гауссовских и равномерно распределенных непрерывных случайных величин существуют и другие их типы с различными видами соответствующих им функций плотностей распределения вероятностей.
В частности, можно привести пример положительной случайной величины, имеющей распределение Рэлея, задаваемое в виде
.
(2.59)
Плотность распределения., математическое ожидание и дисперсия для случайной величины с таким распределением определяются как:
;
(2.60)
;
.
Примеры
плотности при разных
приведены на рис. 2.7.

Рис. 1.1.7. Графики ф.п.р.в. Рэлея при разных значениях :
=0,5; ;
Особенность распределения Рэлея заключается в том, что соответствующая ему плотность, в отличие от рассмотренных ранее, не является симметричной относительно математического ожидания.
Плотности распределения часто используемые в прикладных задачах и соответствующие им выражения для вычисления математического ожидания и дисперсии приведены в табл. 2.3 [85, c. 31].
Т а б л и ц а 2.3
Виды функций плотности распределения вероятностей и соответствующие им характеристики
|
Наименование |
Плотность распределения |
Математическое ожидание |
Дисперсия |
|
Бета (Beta) |
|
|
|
|
Хи – квадрат
со
степенью свободы
(Chisquare) |
|
|
|
|
Экспоненциальное (Exponential) |
|
|
|
|
Гаммма (Gamma) |
|
|
|
|
Нормальное (Normal) |
|
|
|
|
Рэлея (Rayleigh) |
|
|
|
|
Равномерное (Uniform) |
|
|
|
П р и
м е ч а н и е.
;
– гамма-функция;
– бета-функция [38].
Выше
были рассмотрены случайные величины,
при введении которых предполагалось,
что
в
качестве множества элементарных событий
выступает все множество или некоторое
подмножество действительных чисел.
Такие случайные величины получили
наименование
непрерывных с.в.
Дискретные случайные величины
Для
дискретных случайных величин в качестве
выборочного
пространства
выступает конечный или счетный набор
чисел.
. Для дискретных случайных величин их статистические свойства полностью определяются набором чисел
,
каждое
из которых задает вероятность
принятия случайной величиной значения
.
Статистические свойства дискретной случайной величины можно адекватно описать с помощью непрерывной случайной величины, плотность распределения которой имеет вид
(2.61)
где
-
дельта-функция.
С использованием такого представления удается получить ряд соотношений, справедливых для дискретных случайных величин; в частности, выражения для математического ожидания и дисперсии будут иметь вид:
![]()
,
(2.62)
![]()
.
(2.63)

