Теория вероятностей и математическая статистика. Соппа М.С - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

23
Говорят, что гипотезы
Н
i
образуют полную группу событий, т.е. их
попарные произведения невозможны, а в сумме они дают все
.
Пример. На фабрике первый станок производит 25 % дета-
лей, второй – 35 %, а третий – 40 %. Брак в их продукции со-
ставляет соответственно 5, 4 и 3 %. Какова вероятность, что слу-
чайно отобранная на складе готовой продукции деталь дефектна?
Решение. Введем гипотезы и найдем их вероятности:
Н
1
= {взятая деталь изготовлена на 1-м станке}, P(Н
1
) = 0.25,
Н
2
= {взятая деталь изготовлена на 2-м станке}, P(Н
2
) = 0.35,
Н
3
= {взятая деталь изготовлена на 3-м станке}, P(Н
3
) = 0.4. Счи-
тая, что
А = {взятая деталь дефектна}, вычислим условные веро-
ятности:
P(A/Н
1
) = 0.05, P(A/Н
2
) = 0.04, P(A/Н
3
) = 0.03.
Образуют ли гипотезы
Н
i
полную группу событий? – Да.
Тогда для нахождения
Р(А) можно применить формулу полной
вероятности:
Р(А) = 0.25 · 0.05 + 0.35 · 0.04 + 0.4 · 0.03 = 0.0385.
Пример. Человек одет в костюм, имеющий два кармана:
правый и левый. В правом кармане 5 десятирублевых купюр и 3
сторублевые купюры. В левом кармане – 9 десятирублевых ку-
пюр и 2 сторублевые купюры. Найти вероятность того, что вы-
брав наугад карман и достав из него случайным образом купю-
ру, он вынет «десятку». Изменится ли вероятность, если
перед
выниманием мы все купюры из обоих карманов переложим в
один?
Решение. Введем гипотезы и найдем их вероятности:
Н
1
= {выбран правый карман}, P(Н
1
) = 0.5, Н
2
= {выбран
левый карман},
P(Н
2
) = 0.5. Считая, что А = {взятая купюра
«десятка»}, вычислим условные вероятности:
P(A/Н
1
) = 5/8,
P(A/Н
2
) = 9/11. Так как гипотезы Н
i
образуют полную группу со-
бытий, то можно применить формулу полной вероятности:
Р(А) = 0.5 · 5 / 8 + 0.5 · 9 / 11 = 0.722.
Вопросы для самопроверки
1. В какой ситуации применима формула Бернулли?
2.
Дать определение основных параметров формулы Бер-
нулли
n, p, i.
3.
Что называется полной группой событий?
24
4.
Сформулировать формулу полной вероятности.
5.
Чем гипотезы в формуле полной вероятности отличают-
ся от элементарных исходов?
1.4. Дискретные случайные величины
Ранее нами были изучены свойства случайных событий.
Имеется частный класс испытаний и случайных событий, когда
каждому результату опыта, каждому элементарному исходу
можно сопоставить некоторое определенное
число.
Случайной величиной называется вещественная функция,
определенная на пространстве элементарных исходов
:
Х : RХ
ii
)(
ω
ω
.
Будем обозначать случайные величины большими буквами, на-
ходящимися в конце латинского алфавита.
Пример 1. При подбрасывании кубика естественным обра-
зом возникает случайная величина
Х = {значения, которые могут
выпасть на кубике} = {1, 2, 3, 4, 5, 6}.
Пример 2. Пусть опыт состоит в подбрасывании двух мо-
нет. Будем фиксировать число выпавших гербов. Получим слу-
чайную величину
Z, имеющую значения: Z = {0, 1, 2}.
Дискретной случайной величиной называется случайная ве-
личина, имеющая конечное число значений (в общем случае к
классу дискретных относят и случайные величины, имеющие
бесконечное число значений, но которые можно перенумеровать
с помощью натурального ряда. Говорят, что такие случайные
величины имеют счетное число значений). Безусловно, в рас-
смотренных примерах мы имеем дело с
дискретными случайны-
ми величинами.
Непрерывной случайной величиной называется случайная ве-
личина, значения которой сплошным образом покрывают некото-
рый интервал (кроме этого требуется выполнение еще некоторых
условий, которые мы рассмотрим далее). Примером такой слу-
чайной величины является температура, замеренная в какой-либо
точке пространства. Ее значения изменяются непрерывным обра-
зом. Другой примервес случайно взятого человека.
Говорят, что гипотезы Нi образуют полную группу событий, т.е. их          4. Сформулировать формулу полной вероятности.
попарные произведения невозможны, а в сумме они дают все Ω.               5. Чем гипотезы в формуле полной вероятности отличают-
     Пример. На фабрике первый станок производит 25 % дета-                  ся от элементарных исходов?
лей, второй – 35 %, а третий – 40 %. Брак в их продукции со-
ставляет соответственно 5, 4 и 3 %. Какова вероятность, что слу-                  1.4. Дискретные случайные величины
чайно отобранная на складе готовой продукции деталь дефектна?
     Решение. Введем гипотезы и найдем их вероятности:                     Ранее нами были изучены свойства случайных событий.
Н1 = {взятая деталь изготовлена на 1-м станке}, P(Н1) = 0.25,          Имеется частный класс испытаний и случайных событий, когда
Н2 = {взятая деталь изготовлена на 2-м станке}, P(Н2) = 0.35,          каждому результату опыта, каждому элементарному исходу
Н3 = {взятая деталь изготовлена на 3-м станке}, P(Н3) = 0.4. Счи-      можно сопоставить некоторое определенное число.
тая, что А = {взятая деталь дефектна}, вычислим условные веро-             Случайной величиной называется вещественная функция,
ятности: P(A/Н1) = 0.05, P(A/Н2) = 0.04, P(A/Н3) = 0.03.               определенная на пространстве элементарных исходов Ω:
     Образуют ли гипотезы Нi полную группу событий? – Да.                                    Х : ω i → Х (ω i ) ∈ R .
Тогда для нахождения Р(А) можно применить формулу полной               Будем обозначать случайные величины большими буквами, на-
вероятности: Р(А) = 0.25 · 0.05 + 0.35 · 0.04 + 0.4 · 0.03 = 0.0385.   ходящимися в конце латинского алфавита.
     Пример. Человек одет в костюм, имеющий два кармана:                   Пример 1. При подбрасывании кубика естественным обра-
правый и левый. В правом кармане 5 десятирублевых купюр и 3            зом возникает случайная величина Х = {значения, которые могут
сторублевые купюры. В левом кармане – 9 десятирублевых ку-             выпасть на кубике} = {1, 2, 3, 4, 5, 6}.
пюр и 2 сторублевые купюры. Найти вероятность того, что вы-                Пример 2. Пусть опыт состоит в подбрасывании двух мо-
брав наугад карман и достав из него случайным образом купю-            нет. Будем фиксировать число выпавших гербов. Получим слу-
ру, он вынет «десятку». Изменится ли вероятность, если перед           чайную величину Z, имеющую значения: Z = {0, 1, 2}.
выниманием мы все купюры из обоих карманов переложим в                     Дискретной случайной величиной называется случайная ве-
один?                                                                  личина, имеющая конечное число значений (в общем случае к
     Решение. Введем гипотезы и найдем их вероятности:                 классу дискретных относят и случайные величины, имеющие
Н1 = {выбран правый карман}, P(Н1) = 0.5, Н2 = {выбран                 бесконечное число значений, но которые можно перенумеровать
левый карман}, P(Н2) = 0.5. Считая, что А = {взятая купюра –           с помощью натурального ряда. Говорят, что такие случайные
«десятка»}, вычислим условные вероятности: P(A/Н1) = 5/8,              величины имеют счетное число значений). Безусловно, в рас-
P(A/Н2) = 9/11. Так как гипотезы Нi образуют полную группу со-         смотренных примерах мы имеем дело с дискретными случайны-
бытий, то можно применить формулу полной вероятности:                  ми величинами.
Р(А) = 0.5 · 5 / 8 + 0.5 · 9 / 11 = 0.722.                                 Непрерывной случайной величиной называется случайная ве-
                                                                       личина, значения которой сплошным образом покрывают некото-
                  Вопросы для самопроверки                             рый интервал (кроме этого требуется выполнение еще некоторых
    1. В какой ситуации применима формула Бернулли?                    условий, которые мы рассмотрим далее). Примером такой слу-
    2. Дать определение основных параметров формулы Бер-               чайной величины является температура, замеренная в какой-либо
       нулли n, p, i.                                                  точке пространства. Ее значения изменяются непрерывным обра-
    3. Что называется полной группой событий?                          зом. Другой пример – вес случайно взятого человека.
                                23                                                                  24