Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теория вероятности.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
15.11.2019
Размер:
3.19 Mб
Скачать

§ 2. Функция нескольких случайных аргументов и её распределение

Если каждой паре возможных значений случайных величин X и Y соответствует одно возможное значение случайной величины Z, то случайную величину Z называют функцией случайных аргументов X и Y:

.

Аналогично определяются функции и от большего числа случайных аргументов.

Наиболее часто в приложениях теории вероятностей встречаются функции нескольких случайных величин вида:

.

Рассмотрим, в частности, вычисление закона распределения вероятностей для суммы

.

Если аргументы и являются дискретными случайными величинами с законами распределения вероятностей

, ,

то закон распределения вероятностей суммы находится по следующему правилу:

а) возможные значения суммы равны всевозможным суммам значений и , то есть ;

б) вероятности возможных значений вычисляются как произведения

,

или , если слагаемые и являются независимыми случайными величинами.

Если и являются независимыми непрерывными случайными величинами то плотность распределения суммы вычисляется по формулам:

.

Числовые характеристики функции случайных аргументов можно, например, вычислить как:

,

где - плотность совместного распределения, а - область определения системы случайных величин .

139. Дискретные независимые случайные величины X и Y заданы законами распределения вероятностей:

1

3

2

4

0,4

0,6

0,7

0,3

Найти закон распределения случайной величины Z=X+Y.

Решение. Чтобы найти возможные значения случайной величины Z, сложим каждое возможное значение X со всеми возможными значениями случайной величины Y:

.

Вероятности этих возможных значений равны произведениям вероятностей слагаемых:

.

Так как , то напишем искомое распределение, сложив предварительно вероятности :

3

5

7

0,28

0,54

0,18

Контроль: 0,28+0,54+0,18=1.

140. Составить закон распределения вероятностей случайной величины , где - индивидуальный иск от i-го застрахованного, если

0

1

2

0,8

0,1

0,1

Здесь - страховой случай не наступил, (у.е.) – смерть от "естественных" причин, (у.е.)- смерть от несчастного случая.

Решение. Найдем последовательно закон распределения вероятностей суммарного ущерба . Определим сначала закон распределения вероятностей для суммы , для чего составим так называемую матрицу вероятностей:

0,8

0,1

0,1

0,8

0,64

0,08

0,08

0,1

0,08

0,01

0,01

0,1

0,08

0,01

0,01

Суммируя вероятности по линиям , получаем закон распределения вероятностей суммы :

0

1

2

3

4

0,64

0,16

0,17

0,02

0,01

Теперь найдем распределение вероятностей для суммы , для чего составим соответствующую матрицу вероятностей:

0,64

0,16

0,17

0,02

0,01

0,8

0,512

0,128

0,136

0,016

0,008

0,1

0,064

0,016

0,017

0,002

0,001

0,1

0,064

0,016

0,017

0,002

0,001

Суммируя по линиям , получаем искомый закон для суммы :

0

1

2

3

4

5

6

0,512

0,192

0,216

0,049

0,027

0,003

0,0001

Аналогично для суммы можем получить:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0,4096

0,2048

0,2432

0,08

0,0481

0,01

0,0038

0,0004

0,0001

Последняя таблица позволяет построить функцию распределения вероятностей :

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0,4098

0,6144

0,8576

0,9376

0,9857

0,9957

0,9995

0,9999

1

Функция распределения вероятностей позволяет оценить величину капитала страховой компании, обеспечивающей ей определенную вероятность неразорения. Например, капитал, равный 2 у.е., обеспечивает компании вероятность неразорения в 85,76%. Такие данные позволяют компании устанавливать для клиентов более “справедливые” страховые взносы (премии).

141 – 142. Дискретные случайные величины X и Y заданы законами распределения вероятностей:

141

X

10

12

16

Y

1

2

p

0,4

0,1

0,5

g

0,2

0,8

142

X

4

10

Y

1

7

p

0,7

0,3

g

0,8

0,2

Найти законы распределения вероятностей случайных величин: а) ; б) ; в) .

143. На заводе три одинаковых и независимо работающих цеха, в начале месяца по каждому цеху был составлен вероятностный прогноз выполнения плана (в %):

90

100

110

85

100

115

80

100

110

0,1

0,7

0,2

0,1

0,8

0,1

0,2

0,7

0,1

Найти вероятность выполнения плана заводом.

144. Согласно договору краткосрочного страхования жизни, страховая компания выплачивает застрахованному 10000 руб. в случае его смерти в течение года от несчастных случаев; 20000 руб. в случае его смерти от естественных причин; и не платит ничего, если застрахованный проживет более одного года. Компания застраховала на таких условиях трех человек. Составить закон распределения вероятностей суммарного ущерба компании и оценить величину страхового взноса, гарантирующую вероятность не разорения компании в а) 80 %, б) 95 %, в) 98 %. При этом будем иметь в виду, что вероятность смерти от несчастного случая равна 0,04, а от естественных случаев 0,01. Для расчета суммарного ущерба применить матрицу вероятностей и производящие функции.

145. Страховая компания заключила 6 договоров краткосрочного страхования жизни с людьми, достигшими одного и того же возраста на следующих условиях: компания выплачивает застрахованному лицу 10000 руб. в случае его смерти в течение 1 года, и не платит ничего, если застрахованный поживет более 1 года. Составить закон распределения вероятностей суммарного ущерба компании и оценить величину страхового взноса, гарантирующую вероятность не разорения компании в а) 80 %, б) 90 %, в) 95 %.; если вероятность смерти застрахованного в течение текущего года равна 0,1. При этом считается, что индивидуальные убытки является независимыми. Для расчета суммарного ущерба применить формулу Бернулли

146. Найти закон распределения вероятностей суммы двух нормальных независимых случайных величин с параметрами , .

147. Две ремонтные бригады обслуживают водопроводную систему города. Время ожидания очередной заявки на ремонт имеет показательное распределение с параметром . Первую поступившую заявку обслуживает первая бригада, следующую – вторая. Найти закон распределения времени ожидания своей заявки второй бригадой.

148. Точка бросается наудачу в круг радиуса . найти среднее расстояние точки от центра круга.

Г Л А В А V

ЗАКОН БОЛЬШИХ ЧИСЕЛ И ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ

ТЕОРЕМЫ

Под термином “закон больших чисел”, понимается ряд математических теорем ( например, теоремы Чебышева и Бернулли), в которых указываются условия, при выполнении которых совокупное (среднее) воздействие большого числа случайных причин приводит к результату, почти не зависящему от случая.

Основным приложением закона больших чисел является то, что он научно обосновывает так называемый выборочный метод, который является основой статистики (математической, экономической и т.д.).