- •А.Б. Токарев
- •Оглавление
- •Введение
- •Вероятностные методы исследования случайных событий
- •Основные характеристики случайных событий
- •Алгебраический метод расчета вероятности событий
- •Основы комбинаторики
- •Геометрический метод расчета вероятности событий
- •Классификация событий
- •Расчет вероятности сложных событий
- •Понятие сложного события
- •Расчет вероятности пересечения (логического произведения) событий
- •Расчет вероятности объединения (логической суммы) событий
- •Примеры расчетов вероятностей сложных событий
- •Расчет вероятностей для последовательности независимых испытаний
- •Независимые испытания с несколькими исходами
- •Расчеты для продолжительных серий испытаний
- •Потоки событий и закон распределения Пуассона
- •Формула полной вероятности. Теорема о гипотезах
- •Вероятностное описание случайных величин
- •Случайные величины и их классификация
- •Понятие закона распределения случайной величины
- •Ряд распределения дискретной случайной величины
- •Типовые законы распределения дискретных случайных величин
- •Равномерное распределение дсв
- •Геометрическое распределение дсв
- •Биномиальное, пуассоновское и гипергеометрическое распределения
- •Функция распределения вероятностей св
- •Плотность вероятности случайной величины
- •Типовые законы распределения непрерывных случайных величин
- •Равномерное распределение нсв
- •Нормальное (гауссовское) распределение
- •Распределение Релея
- •Распределение Коши
- •Показательное распределение
- •Распределение арксинуса
- •Распределение константы
- •Пример и особенности распределения смешанных случайных величин
- •Примеры исследования вероятностных характеристик случайных величин
- •Интегральная формула полной вероятности
- •Числовые характеристики случайных величин
- •Начальные моменты распределения и математическое ожидание случайной величины
- •Центральные моменты распределения и дисперсия св
- •Прочие числовые характеристики св
- •Расчет числовых моментов нормального распределения
- •Примеры расчета числовых характеристик типовых распределений непрерывных случайных величин
- •Свойства равномерного распределения
- •Числовые характеристики распределения Релея
- •Числовые характеристики распределения Коши
- •Характеристики показательного распределения
- •Гамма распределение
- •Производящие функции и их применение для расчета числовых характеристик дискретных случайных величин
- •Понятие и свойства производящих функций
- •Характеристики биномиального распределения
- •Характеристики геометрического распределения
- •Свойства распределения Пуассона
- •Примеры исследования числовых характеристик случайных величин
- •Функциональное преобразование случайных величин
- •Преобразование дискретных случайных величин
- •Преобразование непрерывных случайных величин
- •Базовый случай
- •Анализ функционального преобразования при бесконечнозначной обратной функции
- •Расчет числовых характеристик случайных величин на выходе нелинейного преобразователя
- •Примеры анализа функциональных преобразований случайных величин
- •Для математического ожидания имеем
- •Формирование случайных величин с заданным законом распределения
- •Системы случайных величин
- •Понятие системы случайных величин (многомерной случайной величины)
- •Вероятностное описание систем дискретных св
- •Функция распределения системы случайных величин
- •Плотность распределения вероятностей системы св
- •Зависимость случайных величин и условные законы распределения составляющих системы св
- •Числовые характеристики системы двух св
- •Определения и общие свойства моментов распределения системы св
- •Корреляционные характеристики случайных величин
- •Условные числовые характеристики случайных величин
- •Двумерный нормальный закон распределения
- •Приложение 1. Дельта-функция Дирака
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Прочие числовые характеристики св
Ряд полезных характеристик СВ можно получить за счет подходящей нормировки моментов распределения. Например, для любого симметричного относительно своего центра распределения центральные моменты всех нечетных порядков равны нулю. Как следствие, простейший из нечетных моментов – центральный момент третьего порядка – может быть задействован для отражения симметрии или асимметрии кривой плотности относительно оси, проходящей через математическое ожидание. Назовемкоэффициентом асимметрии(«скошенности») безразмерное соотношение
|
|
(4.0) |
где
- с.к.о. величины ξ.
В подынтегральное
выражение для
расчета центрального момента 3-го
порядка плотность вероятностиWξ(x)
входит в первой степени, а разности
“(x–Mξ)”
– в третьей степени. Как следствие, хотя
у плотности вероятностиW1(x)cРис. 23 зона наиболее
вероятных значений лежит левее
Mξ1,
её вкладв значение
относительно
невелик, т.к. все эти часто наблюдаемые
значения лежат вблизиMξ1.
Значения, лежащие правее Mξ1,встречаются заметно
реже, однако пологий характерW1(x)
указывает, что наблюдать их всё же
можно, а огромная величина “(x–Mξ)3 “ приводит
к заметно большему влиянию этих
значений на
несмотря на малость плотности вероятности.
В результате, для W1(x) коэффициент асимметрии γ оказываетсяположительным. И напротив, показанная на Рис. 23 плотность вероятностиW2(x) плавно понижается к области отрицательных значений и ей соответствует коэффициент асимметрии γ < 0.
Характеристикой сглаженности кривой распределения служит безразмерныйкоэффициент эксцесса(«островершинности»)
|
|
(4.0) |
Ниже (см. ( 4 .0))
будет показано, что для нормального
распределения четвертый
центральный момент равен
и, соответственно,коэффициент
эксцесса ε = 0. Распределения с более
острой вершиной обладают положительным
эксцессом, а для плотностей вероятности
с пологой вершиной характерны отрицательные
значения коэффициента эксцесса.
|
|
|
|
а) коэффициенты ассиметрии |
б) коэффициенты эксцесса |
Рис. 23. Коэффициенты ассиметрии и эксцесса распределений
Начальные и центральные моменты, естественно, не отражают всех особенностей распределения случайной величины. К числу альтернативных часто используемых числовых характеристик относится, в частности,модараспределения.
Модойназывают наиболее вероятное значение этой случайной величины
|
|
(4.0) |
т.е.
такое значение аргумента
плотности вероятности, при котором
оказывается максимально возможной.
Отметим, что кривая плотности вероятности
может бытьунимодальной, т.е. иметь
единственный максимум, или полимодальной,т.е. иметь несколько максимумов.
Ещё
одну группу характеристик образуют
квантили и процентные точки распределения.
Квантилем
порядкар, называют
значение аргумента функции распределения
,
удовлетворяющее уравнению
|
|
(4.0) |
Процентные точки xq распределения определяются уравнением
|
|
(4.0) |
т.е. определяют значение случайной величины, вероятность превышения которого равна q. Очевидно, чтоq-процентная точка распределения совпадает с квантилью порядка (1 –q).
Для непрерывной
СВ квантиль
совпадает с процентной точкой
x0,5и делит площадь под кривой плотности
вероятности на две равные части. Подобное
значение, по отношению к которому как
меньшие, так и большие значения
встречаются одинаково часто, называютмедианой распределения.


