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04
理解基本概念和原理
做大量练习题,培养解题能力
05
06
阅读相关书籍和论文,拓宽知识面
02
概率论基础
概率的基本概念
试验
一个具有有限个或无限个 可能结果的随机试验。
事件
试验中的某些结果的总称 。
概率
衡量事件发生可能性的数 值,通常表示为0到1之间 的实数。
必然事件
概率等于1的事件。
不可能事件
概率等于0的事件。
01 点估计
用样本统计量估计总体参数,如用样本均值估计 总体均值。
02 区间估计
给出总体参数的估计区间,如95%置信区间。
03 估计量的性质
无偏性、有效性和一致性。
假设检验
假设检验的基本思想
先假设总体参数具有某种 特性,然后通过样本信息 来判断这个假设是否合理 。
双侧检验
当需要判断两个假设是否 相等时,如总体均值是否 等于某个值。
连续型随机变量
取值无限的随机变 量。
方差
衡量随机变量取值 分散程度的数值。
03
数理统计基础
总体与样本
总体
研究对象的全体。
抽样方法
简单随机抽样、分层抽样、系统抽样等。
样本
从总体中随机抽取的一部分个体,用于估 计和推断总体的特性。
样本大小
样本中包含的个体数量,需要根据研究目 的和资源来确定。
参数估计
单因素方差分析
单因素方差分析的定义
单因素方差分析是方差分析的一种形式,它只涉及一个实验因素。通过对不同组的均值进行比 较,可以确定这个因素对实验结果的影响是否显著。
单因素方差分析的步骤
单因素方差分析通常包括以下步骤:首先,对实验数据进行分组;其次,计算每组的均值;接 着,计算总的均值和总的变异性;然后,计算组间变异性和组内变异性;最后,通过比较这两 种变异,得出因素的显著性。

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化学
在化学领域,概率论与数理统计被用于研究化学反应的速率和化 学物质的分布,如化学反应动力学、量子化学计算等。
生物
在生物学中,概率论与数理统计用于研究生物现象的变异和分布, 如遗传学、生态学、流行病学等。
在工程中的应用
通信工程
01
概率论与数理统计在通信工程中用于信道容量、误码率、调制
解调等方面的研究。
边缘分布
对于n维随机变量(X_1,...,X_n),在概 率论中,分别定义了X_1的边缘分布 、...、X_n的边缘分布。
04
数理统计基础
样本与抽样分布
01
02
03
总体与样本
总体是包含所有可能数据 的数据集合,样本是总体 的一个随机子集。
抽样方法
包括简单随机抽样、分层 抽样、系统抽样等。
样本分布
描述样本数据的分布情况 ,如均值、中位数、标准 差等。
参数估计与置信区间
参数估计
利用样本数据估计总体的 未知参数,如均值、方差 等。
点估计
用样本统计量作为总体参 数的估计值。
置信区间
给出总体参数的一个估计 区间,表示对总体的参数 有一个可信的估计范围。
假设检验与方差分析
假设检验
通过样本数据对总体参数提出 假设,然后根据假设进行检验
01
定义
设E是一个随机试验,X,Y是定义在E上,取值分别为实数的随机变量
。称有序实数对(X,Y)为一个二维随机变量。
02
分布函数
设(X,Y)是一个二维随机变量,对于任意实数x,y,二元函数
F(x,y)=P({X<=x,Y<=y})称为二维随机变量(X,Y)的分布函数。
03
边缘分布
对于二维随机变量(X,Y),在概率论中,分别定义了X的边缘分布和Y的

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a+b-1 个 球
另解: P(A) Ca1 (a b 1)! a
中 取 出
(a b)! a b

有放回是有序行为,无放回是无序行为 39
1-4
1.4 条件概率
1.4.1条件概率
在实际问题中,除了要知道事件A的概率 P( A) 外,有时还要考虑在“已知事件B发生”的条 件 下,事件A发生的概率。一般情况下,两者的 概率是不相等的,为了区P(别A B所) 见,我们把后者 称为条件概率。
12
事件的并(或称和) 定义:若事件A发生或事件B发生,则称这样
的事件为并事件,记为:A B。
结论:(A B) A ;(A B) B 。
B A
注:包括事件A与B 同时发生
13
例3
A={1,2,7,8,a,b,c}, B={1,5,8,b,e}
则 AUB={1,2,5,7,8,a,b,c,e}
运动员平均分成两组,问4名种子选手:(1)
各有两人分在一组的概率;(2)分在同一组
的概率。
36
解(1):n

C162
,m

C42C84

P( A)

15 33
(2):m C82 ;
P( A) 1 33
例10、一盒中含有N-1个黑球,一个白球,每
次从盒中随机地取一只球,并还入一只黑球,
10
1.2.3事件之间的关系及其运算

定义:若事件A发生必导致事件B发生,则称
事件B包含事件A。记为:B A或A B。
比如例2中,A:表示小于3点事件,B表示小
于5点事件。)
11
事件相等
若事件A B且 B A,则称

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P ( B ) P ( A ) ,于 是 有 P ( A ) P ( S ) 1
S
B A
证:BA(BA) 不交并
P (B ) P (A ) P (B A )
P (B A ) P (B ) P (A )
.
37
问 题 : 一 般 情 况 下 P ( B A ) ?
BA BA 答 案 : P ( B A ) P ( B ) P ( A B )
(注:当L>m

L<0时,记
C
L m
0)
.
50
例3:将n个不同的球,投入N个 不同的盒中(n≤N),设每一球 落入各盒的概率相同,且各盒 可放的球数不限,记A={ 恰有 n个盒子各有一球 },求P(A).
.
51
解 : A :"每 盒 至 多 一 球 "
P(A)
N(N1)(N2)...(Nn1) Nn
i1
i1
1ijn
P(AiAjAk)(1)n1P(A1A2An)
1ijkn
.
41
例:甲乙丙3人去参加某个集会的概率 均为0.4,其中至少有两人参加的概率为 0.3,都参加的概率为0.05,求3人中至 少有一人参加的概率。
.
42
解:设A, B, C分别表示甲, 乙, 丙参加, 由条件知
P(A) = P(B) =P(C) = 0.4, P(AB ∪ AC ∪ BC) = 0.3,
i1
i1
.
30
例:抛硬币出现的正面的频率
试验 序号
n =5 nH fn(H)
n =50 nH fn(H)
1
2 0.4 22 0.44
2
3 0.6 25 0.50

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i 1
i 1
且 fn (A) 随n的增大渐趋稳定,记稳定值为p.
13
(二) 概率
定义1:fn ( A)的稳定值p定义为A的概率,记为P(A)=p
定义2:将概率视为测度,且满足:
1。 0 P( A) 1
2。 P(S) 1
k
k
3。 若A1, A2,…,Ak两两互不相容,则 P( Ai ) P( Ai )
3
概率统计中研究的对象:随机现象的数量规律
对随机现象的观察、记录、试验统称为随机试验。 它具有以下特性:
1. 可以在相同条件下重复进行 2. 事先知道可能出现的结果 3. 进行试验前并不知道哪个试验结果会发生
例:
✓ ✓ ✓ ✓
抛一枚硬币,观察试验结果; 对某路公交车某停靠站登记下车人数; 对某批电子产品测试其输入电压; 对听课人数进行一次登记;
①,②,…,n
Ak
)
a n
a
a},Ak
b
{ ①,②,…,a
}
无关,且与 a, b都无关,若a =0呢?对吗?
为什么?
不 是 等 可 能 概
记第k次摸到的球的颜色为一样本点:

S={红色,白色},Ak {红色} P( Ak ) 1 2 22
例7:某接待站在某一周曾接待12次来访,已知所有这12次 接待都是在周二和周四进行的,问是否可以推断接待时间是 有规定的?
----------与k无关
21
解2:
视哪几次摸到红球为一样本点
, , ,, 12 k n
总样本点数为
Cna
,每点出现的概率相等,而其中有
C a1 n 1

样本点使 Ak
发生,
P( Ak )

概率论与数理统计PPT课件(共8章)第六章 数理统计的基本概念

概率论与数理统计PPT课件(共8章)第六章 数理统计的基本概念

代表性
每个样本Xi(i=1,2,…,n)与 总体X具有相同的分布
独立性
各个样本X1,X2,…,Xn的取 值互不影响,即X1,X2,…,Xn是 相互独立的随机变量.
6.1.3 样本的联合分布
若 X1 ,X2 , ,Xn 为总体 X 的一个样本, X 的分布函数为 F(x) ,则 X1 ,X2 , ,Xn
n
n
xi
n xi
p i1 (1 p) i1 ,




数 理
6.2


统计量与抽样分布
6.2.1 统计量
定义 6.2 不含任何未知参数的样本 X1 ,X2 , ,Xn 的连续函数 g(X1 ,X2 , ,Xn )
称为统计量.
下面列出一些常用的统计量.
(1)样本均值
X
1 n
n i1
Xi
(2)样本方差





理 统 计
数理统计的基本概念
第六章





理 统
壹 总体与样本

贰 统计量与抽样分布
目录




数 理
6.1


总体与样本
总体与个体
6.1.1 总体
在数理统计中,通常把研究对象的全体称为总体,把构 成总体的每个研究对象称为个体.
总体分布
为了便于数学上的处理,我们将总体定义为随机变量, 记作.随机变量的分布称为总体分布.
N
(1
,12
)

N
(2

2 2
)
的样本,且这两个样本相互独立.设

概率论与数理统计基本概念及抽样分布PPT课件

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~
2 (n1 ),
2 2
~
2 (n2 ), 且它们相互独立,

2 1
2 2
~
2 (n1
n2 )
《概率统计》
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结束
4. 2分布的百分位点
对给定的α(0<α<1)
(1)称满足
P{ 2
2
(n)}
,即
f ( y)dy
x2 ( n)
的点为 2分布的上100α百分位点。
f(y)
(2)称满足
注:在研究中,往往关心每个个体的一个(或几个)数量指标和 该数量指标在总体中的分布情况. 这时,每个个体具有的数量 指标的全体就是总体.
或,总体:研究对象的某项数量指标的值的全体.
《概率统计》
某批 灯泡的 寿命
该批灯泡寿命的 全体就是总体
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结束
为推断总体分布及各种特征,按一定规则从总体中抽取若 干个体进行观察试验,以获得有关总体的信息,这一抽取过程 为 “抽样”.
( x)
(1)称满足条件 P{X>Xα} =α,
α

( x)dx
X
的点Xα为N(0,1)分布的上100α百分位点.
X1-α
0
由于 P{X X } 1 记 -Xα= X1-α
(2)称满足条件 P {| X | X }
2
2
的点 X 为N(0,1)分布的双侧100α百分位点.
X
2

E(X )
E(1 n
n i 1
Xi)
1 n
n i 1
E(Xi )
1 n
n
D(X ) D(1 n
n i1
Xi)

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条件概率与独立性
CHAPTER
随机变量及其分布
02
随机变量的概念与性质
定义随机变量为在样本空间中的实值函数,其取值依赖于随机试验的结果。
随机变量
讨论随机变量的可数性、可加性、正态性等性质。
随机变量的性质
离散型随机变量的概念
定义离散型随机变量为只能取可数个值的随机变量。
离散型随机变量的分布
讨论离散型随机变量的概率分布,如二项分布、泊松分布等。
应用
中心极限定理及其应用
CHAPTER
贝叶斯推断与决策分析
07
贝叶斯推断的基本原理
金融风险管理
贝叶斯推断在金融风险管理领域有着广泛的应用,如信用风险评估、投资组合优化等。
医疗诊断
贝叶斯推断在医疗诊断方面也有着重要的应用,如疾病诊断、预后评估等。
机器学习与人工智能
贝叶斯推断在机器学习算法和人工智能领域中也有着广泛的应用,如朴素贝叶斯分类器、高斯混合模型等。
参数估计与置信区间
01
点估计
用单一的数值估计参数的值。
02
区间估计
给出参数的一个估计区间,通常包括一个置信水平。
比较两个或多个组的均值差异,确定因素对结果的影响。
方差分析
检验两个或多个组的方差是否相等。
方差齐性检验
研究变量之间的关系,并预测结果。
回归分析
假设检验与方差分析
CHAPTER
回归分析与线性模型
应用
在现实生活中,大数定律被广泛应用于保险、赌博、金融等领域,通过统计数据来预测未来的趋势和风险。
大数定律及其应用
在独立随机变量序列中,它们的和的分布近似于正态分布,即中心极限定理。这意味着,当样本量足够大时,样本均值近似于正态分布。

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称这种试验为等可能概型(或古典概型)。
*
例1:一袋中有8个球,其中3个为红球,5个为黄球,设摸到每一球的可能性相等,从袋中不放回摸两球, 记A={恰是一红一黄},求P(A). 解:
(注:当L>m或L<0时,记 )
例2:有N件产品,其中D件是次品,从中不放 回的取n件, 记Ak={恰有k件次品},求P(Ak). 解:
*
第四章 随机变量的数字特征 4.1 数学期望 4.2 方差 4.3 协方差及相关系数 4.4 矩、协方差矩阵 第五章 大数定律和中心极限定理 5.1 大数定律 5.2 中心极限定理 第六章 数理统计的基本概念 6.1 总体和样本 6.2 常用的分布
*
第七章 参数估计 7.1 参数的点估计 7.2 估计量的评选标准 7.3 区间估计 第八章 假设检验 8.1 假设检验 8.2 正态总体均值的假设检验 8.3 正态总体方差的假设检验 8.4 置信区间与假设检验之间的关系 8.5 样本容量的选取 8.6 分布拟合检验 8.7 秩和检验 第九章 方差分析及回归分析 9.1 单因素试验的方差分析 9.2 双因素试验的方差分析 9.3 一元线性回归 9.4 多元线性回归
解: 设 Ai={ 这人第i次通过考核 },i=1,2,3 A={ 这人通过考核 },
亦可:
*
例:从52张牌中任取2张,采用(1)放回抽样,(2)不放 回抽样,求恰是“一红一黑”的概率。
利用乘法公式
与 不相容
(1)若为放回抽样:
(2)若为不放回抽样:
解: 设 Ai={第i次取到红牌},i=1,2 B={取2张恰是一红一黑}



1 2 N


1 2 N
……

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k 1
3.积事件: 事件A B={x|x A 且 x B}称A与B的
积,即事件A与BA同时发生. A B 可简记为AB.
类似地,
事件
SAK
为可列B 个事件A1,
A2,
...的积事件.
k 1
(2)A B
A B
(3)A B
S
9
4.差事件:
事件A-B={x|xA且xB} 称为A与B的差. 当且仅当 A发生, B不发生时事件A-B发生. 即:
A - B A AB
显然: A-A=, A- =A, A-S=
s
A B
(4)A B
10
5.事件的互不相容(互斥): 若A B ,则称A与B是互不相容的,或互斥的,即
A与B不能同时发生.
B
A B
A
11
6. 对立事件(逆事件):
若A B S且A B ,则称A与B互为逆事件,也称
P(A1 A2 …)=P(A1)+P(A2)+… (可列可加性)
25
2.概率的性质:
性质1. P() 0.
性质2. 若 A1, A2, , An是两两互不相容的事件, 则 P(A1 A2 An)
P(A1) P(A2) P(An). (有限可加性)
性质3. 若A B,则有 P(B A) P(B) P(A);
2. 频率的基本性质:
(1) 0 f(n A) 1;(非负性)
(2) fn(S) 1;
(规范性)
(3)若A1,A2, , Ak两两互不相容,则
fn ( A1 A2 Ak ) fn ( A1 ) fn ( A2 ) fn ( Ak ).(有限可加性)
3. 频率的特性: 波动性和稳定性.

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频率 f n ( A ) 反映了事件A发生的频繁程度。
.
29
频率的性质:
11。 。00fnf(nA (A )) 11 22。 。ffnn((SS))11
33。 。若 若 AA 1,1,AA 2,2… ,… ,A,kA 两 k两 两 两 互互 不相 不 容 相 , 容 则 , 则 fn(
k
k
不 相 容 , 则fn( Ai) fn(Ai)
565657575858595960606161ijpapaapapaapaaijpapaapapaapaa6262pannnn63636464656566661212676769697070发生的条件概率发生的条件下表示71在这个例子中若不知道事件a已经发生的信息那么事件发生的概率为其原因在于事件的发生改变了样本空间使它由原是在新的样本空间中由古典概率的计算公式而得到的7373记
.
4
不确定性现象,又称随机现象,在一次 试验中,它的发生具有偶然性,但是在 大量重复试验中,它又会体现出一定的 规律性,这种规律性称为统计规律性。
.
5
概率论与数理统计是研究随机现 象数量规律的学科。
.
6
对随机现象的观察、记录、实验统称 为随机试验。它具有以下特性:
可以在相同条件下重复进行; 事先知道所有可能出现的结果; 进行试验前并不知道哪个试验结果会 发生。
n—总试验次数。称 f n ( A ) 为A
在这n次试验中发生的频率。
.
27
例:
➢ 中国男子国家足球队,“冲出亚洲” 共进行了n次,其中成功了一次,在 这n次试验中“冲出亚洲”这事件发
生的频率为 1 n ;
.
28
➢ 某人一共听了16次“概率统计”课,其 中有12次迟到,记A={听课迟到},则

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注:P( A) 0不能 A ; P( B) 1不能 B S .
2。 A1 , A2 ,...,An , Ai Aj , i j, P( P(
n n i 1
Ai ) P( Ai )
i 1
n
证:令 Ank (k 1, 2,...), Ai Aj , i j, i, j 1, 2,....

5.1 大数定律 5.2 中心极限定理

第六章 数理统计的基本概念
• • 6.1 总体和样本 6.2 常用的分布
4
第七章 参数估计
• • • 7.1 参数的点估计 7.2 估计量的评选标准 7.3 区间估计
第八章 假设检验
• • • • • • • 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 假设检验 正态总体均值的假设检验 正态总体方差的假设检验 置信区间与假设检验之间的关系 样本容量的选取 分布拟合检验 秩和检验
A B 2 A=B B A
B A
S
例: 记A={明天天晴},B={明天无雨} B A
记A={至少有10人候车},B={至少有5人候车} B
A
一枚硬币抛两次,A={第一次是正面},B={至少有一次正面}
BA
13


事件的运算
A与B的和事件,记为 A B
8
§1 随机试验
确定性现象
自然界与社会Βιβλιοθήκη 活中的两类现象不确定性现象
确定性现象:结果确定 不确定性现象:结果不确定

例:
向上抛出的物体会掉落到地上 ——确定 ——不确定 明天天气状况 ——不确定 买了彩票会中奖

《概率论与数理统计》课件

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条件概率与独立性
条件概率
在某个事件B已经发生的条件下,另 一事件A发生的概率,记为P(A|B)。
独立性
两个事件A和B如果满足 P(A∩B)=P(A)P(B),则称事件A和B是 独立的。
随机变量及其分布
01
随机变量
随机变量是定义在样本空间上的 一个实值函数,表示随机试验的 结果。
02
离散型随机变量
03
连续型随机变量
离散型随机变量的取值可以一一 列举出来,其概率分布可以用概 率质量函数或概率函数表示。
连续型随机变量的取值范围是一 个区间或半开区间,其概率分布 可以用概率密度函数表示。
数理统计初步
02
统计数据的描述
01
统计数据的收集
描述如何通过调查、试验或观测 等方法,获取用于统计分析的数
据。
03
夫链
随机过程的基本概念
随机过程
随机过程是一组随机变量,每个随机 变量对应于时间或空间的一个点。
有限维分布
描述随机过程在有限个时间点上的联 合分布。
独立性
如果随机过程在不相交的时间区间上 的随机变量是独立的,则该随机过程
是独立的。
马尔科夫链及其性质
马尔科夫性
在已知现在状态下,未来与过去独立,即“未来 只取决于现在”。
03
数据的可视化
介绍如何使用图表(如直方图、 散点图等)将数据可视化,以便 更直观地理解数据分布和关系。
02
数据的整理
介绍如何对数据进行分类、排序 和分组,以便更好地理解和分析

04
数据的数字特征
介绍如何使用均值、中位数、众 数、方差等统计量来描述数据的
中心趋势和离散程度。
参数估计与置信区间
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