Математика и информатика. Исаченко Н.А. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

31
Таблица 2
i
H
Гипотезы
i
H
()
i
PH (/ )
i
PA H ()(/ )
ii
PH PA H
1 H
1
– «из урны 1 в
урну 2 переложили
черный шар»
6/10 7/11 42/110
2 H
2
– «из урны 1 в
урну 2 переложили
белый шар»
4/10 6/11 24/110
1,00 Р(А) = 0,60
Пример 19. Экономист полагает, что в течение периода ак-
тивного экономического роста американский доллар будет расти в
цене с вероятностью 0,7, в период умеренного экономического
роста доллар подорожает с вероятностью 0,4, и при низких темпах
экономического роста доллар подорожает с вероятностью 0,2. В
течение любого периода времени вероятность активного экономи-
ческого роста равна 0,3, в периоды умеренного экономического
роста равна 0,5, низкого роста – 0,2. Предположим, что доллар до-
рожает в течение текущего периода. Чему равна вероятность того,
что анализируемый период совпал с периодом активного эконо-
мического роста?
Решение. Определим гипотезы: Н
1
«активный эконо-
мический рост»; H
2
«умеренный экономический рост»; H
3
«низкий экономический рост».
Определим событие
A
«доллар дорожает». Имеем:
1
()0,3PH = ;
2
()0,5PH
=
;
3
()0,2PH = ;
1
(/ ) 0,7PA H
=
;
2
(/ ) 0,4PA H = и
3
(/ ) 0,2PA H = . Найти
(
)
1
/PH A.
Используя формулу Байеса и подставляя заданные значения
вероятностей, имеем:
()
()( )
()( ) ()( ) ()( )
.467,0
2,02,04,05,07,03,0
7,03,0
///
/
/
332211
11
1
=
++
=
=
++
=
HAPHPHAPHPHAPHP
HAPHP
AHP
32
2.1.6. Последовательности независимых испытаний
Если производятся испытания, при которых вероятность по-
явления события A в каждом испытании не зависит от исходов
других испытаний, то такие испытания называют независимыми
относительно события A.
Задача. Проводится серия из n независимых испытаний, в
каждом из которых событие A может наступить с вероятностью
p
. Найти вероятность ()
n
Pk того, что событие A произойдет ров-
но
k раз.
Решим поставленную задачу для случая, когда
5 n = и 3k = .
Как обычно, через
A
обозначим событие, противоположное к A,
тогда
() 1
p
Aq p
=
=− . Событие, состоящее в том, что A произой-
дет ровно
k раз, можно представить в виде
AAAĀĀ+AAĀAĀ+AAĀĀA+AĀAĀA+AĀĀAA+ĀAĀAA+ĀĀAAA+
+ĀAAAĀ+ĀAAĀA+AĀAAĀ
Здесь 10 слагаемых, это в точности число сочетаний из 5-ти
по 3, причем слагаемые попарно несовместны. Вероятность каж-
дого слагаемого равна p
3
q
2
, следовательно,
32
5
(3) 10Ppq= .
В общем случае решение задачи дает формула Бернулли:
()
kknk
nn
Pk C pq
=⋅
Пример 20. Два равносильных игрока играют в шахматы.
Что вероятнее: выиграть две партии из четырех или три из шести
(ничьи не считаются)?
Решение. Поскольку игроки равносильны, то вероятность
выигрыша p = 1/2 и вероятность проигрыша q также равна 1/2.
Применяя формулу Бернулли, получим
()
22
222
44
4! 1 1 1 1 3
(2) 6
2! 4 2 ! 2 2 4 4 8
PCpq
⎛⎞⎛⎞
=
⋅= ==
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
.
()
33
333
66
6! 1 1 1 1 5
(3) 20
3! 6 3 ! 2 2 8 8 16
PCpq
⎛⎞⎛⎞
=⋅ = ==
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
.
                                                                               Таблица 2               2.1.6. Последовательности независимых испытаний
   Hi         Гипотезы H i              P( H i ) P( A / H i ) P( H i ) ⋅ P( A / H i )                   Если производятся испытания, при которых вероятность по-
                                                                                                 явления события A в каждом испытании не зависит от исходов
     1   H1 – «из урны 1 в               6/10           7/11               42/110
                                                                                                 других испытаний, то такие испытания называют независимыми
         урну 2 переложили
                                                                                                 относительно события A.
         черный шар»
                                                                                                        Задача. Проводится серия из n независимых испытаний, в
     2   H2 – «из урны 1 в               4/10           6/11               24/110
                                                                                                 каждом из которых событие A может наступить с вероятностью
         урну 2 переложили
         белый шар»                                                                               p . Найти вероятность Pn (k ) того, что событие A произойдет ров-
 ∑                                       1,00             –             Р(А) = 0,60              но k раз.
                                                                                                      Решим поставленную задачу для случая, когда n = 5 и k = 3 .
       Пример 19. Экономист полагает, что в течение периода ак-                                  Как обычно, через A обозначим событие, противоположное к A,
тивного экономического роста американский доллар будет расти в
                                                                                                 тогда p ( A) = q = 1 − p . Событие, состоящее в том, что A произой-
цене с вероятностью 0,7, в период умеренного экономического
роста доллар подорожает с вероятностью 0,4, и при низких темпах                                  дет ровно k раз, можно представить в виде
экономического роста доллар подорожает с вероятностью 0,2. В                                        AAAĀĀ+AAĀAĀ+AAĀĀA+AĀAĀA+AĀĀAA+ĀAĀAA+ĀĀAAA+
течение любого периода времени вероятность активного экономи-                                                          +ĀAAAĀ+ĀAAĀA+AĀAAĀ
ческого роста равна 0,3, в периоды умеренного экономического                                           Здесь 10 слагаемых, это в точности число сочетаний из 5-ти
роста равна 0,5, низкого роста – 0,2. Предположим, что доллар до-                                по 3, причем слагаемые попарно несовместны. Вероятность каж-
рожает в течение текущего периода. Чему равна вероятность того,                                  дого слагаемого равна p3q2, следовательно,
что анализируемый период совпал с периодом активного эконо-                                                                  P5 (3) = 10 p 3 q 2 .
мического роста?                                                                                       В общем случае решение задачи дает формула Бернулли:
       Р е ш е н и е . Определим гипотезы: Н1 – «активный эконо-
мический рост»; H2 – «умеренный экономический рост»; H3 –                                                                     Pn (k ) = Cnk ⋅ p k q n − k
«низкий экономический рост».                                                                          Пример 20. Два равносильных игрока играют в шахматы.
       Определим событие A – «доллар дорожает». Имеем:                                           Что вероятнее: выиграть две партии из четырех или три из шести
P ( H1 ) = 0,3 ; P ( H 2 ) = 0,5 ; P ( H 3 ) = 0, 2 ; P( A / H1 ) = 0, 7 ;                       (ничьи не считаются)?
                                                                                                      Р е ш е н и е . Поскольку игроки равносильны, то вероятность
P ( A / H 2 ) = 0, 4 и P ( A / H 3 ) = 0, 2 . Найти P ( H1 / A ) .                               выигрыша p = 1/2 и вероятность проигрыша q также равна 1/2.
       Используя формулу Байеса и подставляя заданные значения                                   Применяя формулу Бернулли, получим
                                                                                                                                                       2         2
вероятностей, имеем:                                                                                                         4!        ⎛1⎞                  ⎛1⎞     1 1 3
                                         P (H 1 ) ⋅ P ( A / H 1 )                                     P4 (2) = C ⋅ p q =
                                                                                                                2   2     2
                                                                                                                                      ⋅⎜ ⎟                 ⋅⎜ ⎟ = 6⋅ ⋅ = .
P (H 1 / A) =                                                                                                            2!( 4 − 2 ) ! ⎝ 2 ⎠
                                                                                                                4
                                                                                             =                                                              ⎝ 2⎠    4 4 8
              P (H 1 ) ⋅ P ( A / H 1 ) + P (H 2 ) ⋅ P ( A / H 2 ) + P (H 3 ) ⋅ P ( A / H 3 )
                                                                                                                                                   3         3
              0,3 ⋅ 0,7                                                                                                     6!        ⎛1⎞ ⎛1⎞         1 1 5
=                                   = 0,467.                                                         P6 (3) = C ⋅ p q =
                                                                                                               3    3 3
                                                                                                                                    ⋅ ⎜ ⎟ ⋅ ⎜ ⎟ = 20 ⋅ ⋅ = .
                                                                                                                        3!( 6 − 3) ! ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠
                                                                                                               6
  0,3 ⋅ 0,7 + 0,5 ⋅ 0,4 + 0,2 ⋅ 0,2                                                                                                                   8 8 16


                                             31                                                                                           32