✔ 最佳答案
傳統機率 ( 拉普拉斯機率 )
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統計機率
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機率公理
如果一個函數 P
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指定給每一個事件空間 S 中的事件 A 一個實數 P(A),並且其滿足下面的 3 個公理,那麼函數 P 叫做機率函數,相應的 P(A) 叫做事件 A 的機率。
公理 1:
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事件 A 的機率 P(A) 是一個非負實數。
公理 2:
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完全事件的機率值為 1 。
公理 3:
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http://upload.wikimedia.org/math/6/0/7/6078094942950b9e4ca34b74fb435737.png
空集事件的加法法則。
不難看出,上述公理適用於包括拉普拉斯機率和統計機率在內的所有機率定義。如果若干事件間的關係是兩兩空集,那麼公理 3 還可以擴展為如下形式:
公理 3:
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機率的計算
定理 1 (互補法則)
與 A 互補事件的機率始終是
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http://upload.wikimedia.org/math/6/2/8/628f022b1686bd5cdd890ee7a965776d.png
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證明:
事件 A 和 Ā 是互補關係,由公理 3 和公理 2 可得
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/math/6/7/8/678660752b2adc952695e03bfea79849.png
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定理 2
不可能事件的機率為零:
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/math/1/1/7/117cd50163316133565afa8cf56f09de.png
定理 3
如果若干事件 A1,A2,...An ∈S 每兩兩之間是空集關係,那麼這些所有事件集合的機率等於單個事件的機率的和。
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定理 4
如果事件 A,B 是差集關係,則有,
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/math/d/b/8/db8a5b25541228b366226e32cf2da74c.png
定理 5 (任意事件加法法則)
對於事件空間 S 中的任意兩個事件 A 和 B,有如下定理:
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/math/3/3/0/330f93fe8ccc450d0a84f92189ebca2e.png
定理 6 (乘法法則)
事件 A,B 同時發生的機率是:
圖片參考:
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完全機率
n 個事件 H1,H2,...Hn 互相間獨立,且共同組成整個事件空間 S,即
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http://upload.wikimedia.org/math/1/5/0/150ab65b3861a9368504520523ee1f8a.png
以及
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/math/a/8/0/a80264309cc757b2c31fb5dd6e86965b.png
這時 A 的機率可以表示為,
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http://upload.wikimedia.org/math/b/6/9/b691e681635f07907c3231abb2aac8c1.png
[編輯] 貝葉斯定理
貝葉斯定理由英國數學家貝葉斯 ( Thomas Bayes 1702-1761 ) 發展,用來描述兩個條件機率之間的關係,比如 P(A|B) 和 P(B|A)。按照定理 6 的乘法法則,P(A∩B)=P(A)·P(B|A)=P(B)·P(A|B),可以立刻導出貝葉斯定理:
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http://upload.wikimedia.org/math/b/4/4/b44bec512e2666bc3506dec10f428a46.png
如上公式也可變形為
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http://upload.wikimedia.org/math/f/d/0/fd003ae8f10a101e8904bea401610f9d.png
大數定律
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車比雪夫定理:
設 a1,a2,...,ai,...為相互獨立的隨機變數序列,每一個ai都有有限的方差,且有公共的上界,即
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http://upload.wikimedia.org/math/c/7/9/c794ab9e53ef6095635922b7408aebe1.png
則對任意ε>0,成立
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http://upload.wikimedia.org/math/e/e/f/eef36177393778714f953c0692b7d17d.png
隨機變數
已知一機率空間 [ S,P ] 和一 X 函數,
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http://upload.wikimedia.org/math/4/8/b/48b48d707c7656fa7437df8e6ad448af.png
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如果 X 指定給機率空間 S 中每一個事件 e 一個實數 X(e),同時針對每一個實數 r 都有一個事件集合 Ar 與其相對應,其中 Ar = {e:X(e) ≤ r},那麼X 被稱作隨機變數。隨機變數一般用大寫拉丁字母 ( 比如 X,Y,Z ) 來表示,從上面的定義注意到,隨機變數實質上是函數,不能把它的定義與變數的定義相混淆,另外機率函數 P 並沒有在考慮之中。
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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Zufall.png
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實數坐標軸上的隨機變數示意圖
例如,隨機擲兩個色子,整個事件空間可以由 36 個元素組成:
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http://upload.wikimedia.org/math/5/8/6/5865aa7fb570a04ffd5cbabdaa284d6f.png
這裡可以構成多個隨機變數,比如隨機變數 X ( 獲得的兩個色子的點數和 ) 或者隨機變數 Y ( 獲得的兩個色子的點數差),隨機變數 X 可以有 11 個整數值,而隨機變數 Y 只有 6 個。
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/math/6/4/b/64b7ca917620aebad1ba962c4c88ee87.png
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http://upload.wikimedia.org/math/6/d/2/6d2dff38956e9744978807c252d30bfa.png
又比如,在一次扔硬幣事件中,如果把獲得的國徽的次數作為隨機變數 X,則 X 可以取兩個值,分別是 0 和 1。
如果隨機變數 X 的取值是有窮盡的或者是可數無窮盡的值
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,
則稱 X 為離散隨機變數。如果 X 由全部實數或者由一部分區間組成,
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http://upload.wikimedia.org/math/a/a/1/aa11882e650f606e5f990dd00840da31.png
則稱 X 為連續隨機變數,連續隨機變數的值是不可數及無窮盡的。
排列
{ a,b } ≠ { b,a }
組合
{ a,b } = { b,a }
不重複出現 ( 不放回去 )
{ a,b,c }
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重複出現 ( 再放回去 )
{ a,a,b }
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http://upload.wikimedia.org/math/4/9/1/49124d739ca13dde7460e15ab8260458.png