第一篇:概率論總結(jié)論文
概率論與數(shù)理統(tǒng)計在生活中的應(yīng)用
摘要:隨機(jī)現(xiàn)象無處不在,滲透于日常生活的方方面面和科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域,概率論就是通過研究隨機(jī)現(xiàn)象及其規(guī)律從而指導(dǎo)人們從事物表象看到其本質(zhì)的一門科學(xué)。生活中買彩票顯示了小概率事件發(fā)生的幾率之小,抽簽與體育比賽賽制的選擇用概率體現(xiàn)了公平與不公平,用概率來指導(dǎo)決策,減少錯誤與失敗等等,顯示了概率在人們?nèi)粘I钪性絹碓街匾?。?shù)理統(tǒng)計在人們的生活中也不斷的發(fā)揮重要的作用,如果沒有統(tǒng)計學(xué),人們在收集資料和進(jìn)行各項的大型的數(shù)據(jù)收集工作是非常困難的,通過對統(tǒng)計方法的研究,使得我們處理各種數(shù)據(jù)更加簡便,所以統(tǒng)計也是一門很實用的科學(xué),應(yīng)該受到大家的重視。
關(guān)鍵字:概率、保險、彩票、統(tǒng)計、數(shù)據(jù)、應(yīng)用
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律的一門數(shù)學(xué)學(xué)科,是對隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律進(jìn)行演繹和歸納的科學(xué)。隨著社會的不斷發(fā)展,概率論與數(shù)理統(tǒng)計的知識越來越重要,運用抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷已經(jīng)成為現(xiàn)代社會一種普遍適用并且強(qiáng)有力的思考方式。目前,概率論與數(shù)理統(tǒng)計的很多原理方法已被越來越多地應(yīng)用到交通、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)學(xué)、氣象等各種與人們生活息息相關(guān)的領(lǐng)域。本文將就概率論與數(shù)理統(tǒng)計的方法與思想,在日常生活中的應(yīng)用展開一些討論,,推導(dǎo)出某些表面上并非直觀的結(jié)論,從中可以看出概率方法與數(shù)理統(tǒng)計的思想在解決問題中的高效性、簡捷性和實用性。
一、彩票問題
“下一個贏家就是你!”這句響亮的具有極大蠱惑性的話是大英帝國彩票的廣告詞。買一張大英帝國彩票的誘惑有多大呢?只要你花上1英鎊,就有可能獲得2200萬英鎊!
一點小小的投資竟然可能得到天文數(shù)字般的獎金,這沒辦法不讓人動心,很多人都會想:也許真如廣告所說,下一個贏家就是我呢!因此,自從1994年9月開始發(fā)行到現(xiàn)在,英國已有超過90%的成年人購買過這種彩票,并且也真的有數(shù)以百計的人成為百萬富翁。如今在世界各地都流行著類似的游戲,在我國各省各市也發(fā)行了各種福利彩票、體育彩票,各地充滿誘惑的廣告滿天飛,而報紙、電視上關(guān)于中大獎的幸運兒的報道也熱鬧非凡,因此吸引了不計其數(shù)的人踴躍購買。很簡單,只要花2元的人民幣,就可以擁有這么一次嘗試的機(jī)會,試一下自己的運氣。
但一張彩票的中獎機(jī)會有多少呢?讓我們以大英帝國彩票為例來計算一下。大英帝國彩票的規(guī)則是49選6,即在1至49的49個號碼中選6個號碼。買一張彩票,你只需要選六個 1
號、花1英鎊而已。在每一輪,有一個專門的搖獎機(jī)隨機(jī)搖出6個標(biāo)有數(shù)字的小球,如果6個小球的數(shù)字都被你選中了,你就獲得了頭等獎??墒?,當(dāng)我們計算一下在49個數(shù)字中隨意組合其中6個數(shù)字的方法有多少種時,我們會嚇一大跳:從49個數(shù)中選6個數(shù)的組合有13983816種方法!
這就是說,假如你只買了一張彩票,六個號碼全對的機(jī)會是大約一千四百萬分之一,這個數(shù)小得已經(jīng)無法想象,大約相當(dāng)于澳大利亞的任何一個普通人當(dāng)上總統(tǒng)的機(jī)會。如果每星期你買50張彩票,你贏得一次大獎的時間約為5000年;即使每星期買1000張彩票,也大致需要270年才一次六個號碼全對的機(jī)會。這幾乎是單個人力不可為的,獲獎僅是我們期盼的偶然而又偶然的事件。
那么為什么總有人能成為幸運兒呢?這是因為參與的人數(shù)是極其巨大的,人們總是抱著撞大運的心理去參加。孰不知,彩民們就在這樣的幻想中為彩票公司貢獻(xiàn)了巨額的財富。一般情況下,彩票發(fā)行者只拿出回收的全部彩金的45%作為獎金返還,這意味著無論獎金的比例如何分配,無論彩票的銷售總量是多少,彩民平均付出的1元錢只能贏得0.45元的回報。從這個平均值出發(fā),這個游戲是絕對不劃算的。
二、生日概率問題
我們來看一個經(jīng)典的生日概率問題?!緮?shù)學(xué)情境】
每個人都有自己的生日(指一年365天中某一天),隨機(jī)相遇的兩人的生日要在365天中的同一天,即使有也是很湊巧,但如果相聚的人數(shù)增多,可能性會增大;某次隨機(jī)相遇無論男女、老幼,若人數(shù)達(dá)到了50以上,形成一個團(tuán)體(如集會、上課、旅游等)。
【提出問題】
1.隨意指定一個人,你猜某天正好是他的生日,猜對的可能性有多大? 2,隨意指定二個人,你猜他倆生日是同一天,猜對的可能性有多大?
3.某一團(tuán)體有一群人,我絕對可以肯定至少有2人生日相同,這群人人數(shù)至少要多少? 4.如果某個隨機(jī)而遇的團(tuán)體有50人以上,我敢打賄,這個團(tuán)體幾乎可以肯定有生日相同的兩個人,你相信嗎?
【問題解決】
1問題1.解:一年有365天,他某天生日概率p= 365 ≈0.0027,故猜對的可能性微乎其微。
問題2.解:兩個人生日,總共可能性有365×365種搭配,其中有365種生日相同,故隨
3651意指定二個人,生日相同的概率p= 365?365 = 365 ≈0.0027,故猜對的可能性仍舊微乎其微。
問題3.解:某一團(tuán)體中,絕對肯定至少有2人生日相同,即為必然事件,p=1。由抽屜原理可知,這群人至少要有366人。
問題4.解:要解決這個概率問題,我們首先來計算一下,50個人生日的搭配一共有多少種可能情況。第一個人生日,可以是一年中任何一天,一共有365種可能情況,而第二、第三及其它所有人生日也都有365種,這樣50個人共有365種可能搭配。如果50人的生日無一相同,那么生日搭配可能情況就少得多了。第一個人有365種可能,第二人因不能與第一個生日相同,只有364種可能,依次類推,如50人生日無一相同,其生日搭配情況只有365×364×363×??×317×316 種只占3655050種情況中的3%,即p=365?364???317?31636550 =3%。即反面推至生日2人相同概率有97%。同理可推算如果某群人有40人,至少兩人生日相同概率有89%,如果有45人至少兩人生日相同的概率達(dá)94%。故這樣賭局,幾乎可以穩(wěn)操勝券。
三、保險賠償問題
目前, 隨著人們的經(jīng)濟(jì)水平越來越高,自身及家人的安全問題、財產(chǎn)安全及養(yǎng)老問題等受到了極大的重視,有一定經(jīng)濟(jì)條件的人紛紛選擇購買保險來給自己一份保障;我們可能就有疑惑, 是保險公司受益還是投保人受益, 誰才是最大受益者? 通過下面這個例子也許他們會明白一些。
某一保險公司, 有3000 個統(tǒng)一年齡層的相同社會階層的人參加保險。在一年內(nèi), 每個人死亡的概率為0.002。每個參加保險的人在1月1 日付12 元保險費, 而當(dāng)他在這一年死亡時, 家屬可從公司領(lǐng)取保險費2000 元, 問保險公司每年盈利的概率是多少? 且獲利不少于10000 元的概率是多少? 乍一看, 很難知道保險公司是否盈利, 但經(jīng)過一系列計算就可以得知保險公司幾乎是必定盈利的!設(shè)X 表示參保的3000 人中一年內(nèi)死亡的人數(shù), 則X 可能的取值有0,1,2,3?3000, 且X 服從B(3000 ,0.002)。用A 表示“保險公司盈利”, B表示“保險公司營利大于10000 元”,由題可知A={3000×12-2000X>0}={X<18},B={3000×12-2000X≥10000}={X≤13}.P(A)= P{X<18}=
Ci?i?017i3000?i=0.999;0.0020.9983000 P(B)=P{x<=13}=
Ci?i?01330000.002i0.9983000?i=0.9964;以上結(jié)果表明, 保險公司盈利的概率高達(dá)0.999944, 而盈利在10000元以上的概率也為0.996408。這也就說明了保險公司非常樂于開展保險業(yè)務(wù)的原因。
上述所列舉的例子, 只是概率論在生活中的幾個非常簡單的應(yīng)用。事實上,這些看似簡單,實則深奧的概率論方法,在國民經(jīng)濟(jì)的某些問題中,對有效地使用人力和物力進(jìn)行科學(xué)管理等方面同樣有著重要作用,在我們整個國家的發(fā)展乃至整個人類社會的進(jìn)步中都起到了至關(guān)重要的作用。
統(tǒng)計學(xué)的思想可歸納為:對某事做出決策之前,必須先收集數(shù)據(jù),然后利用統(tǒng)計學(xué)技術(shù)分析它,最后做出決策。應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)技術(shù),不能無視必要的數(shù)學(xué)知識,但作為本課程,即社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)的原理來說,嚴(yán)密的數(shù)學(xué)論證完全是沒有必要的。因此,在教育教學(xué)過程中,避開繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo),把重點放在統(tǒng)計方法在學(xué)校教育領(lǐng)域中的應(yīng)用。這才能充分發(fā)揮心理與教育統(tǒng)計學(xué)的社會價值。
我們身邊的概率問題還有很多, 需要我們不斷地去發(fā)現(xiàn), 最大限度地挖掘概率論方法的潛能,使之更好地為人類服務(wù)。同時,通過學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計,使我們更加發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題種類繁多,解題思路千差萬別但是應(yīng)用起來靈活而方便,而要學(xué)好數(shù)學(xué),最重要的一點就是要能夠做到靈活地應(yīng)用所學(xué)知識去解決各種數(shù)學(xué)問題,也就是真正做到“學(xué)得活,用得巧”,使數(shù)學(xué)能夠更多的為我們服務(wù)。
第二篇:概率論章節(jié)總結(jié)
第一章考核內(nèi)容小結(jié) 種類相加,步驟相乘 排列(數(shù)):從n個不同的元素中,任取其中m個排成與順序有關(guān)的一排的方法數(shù)叫排列數(shù),記作或。的計算公式為:
排列數(shù)
例如:
(四)組合(數(shù)):從n個不同的元素中任取m個組成與順序無關(guān)的一組的方法數(shù)叫組合數(shù),記作或。
=45 例如:
組合數(shù)有性質(zhì)
(1)例如:,(2)
,(3)
(1)A,B,C三事件中,僅事件A發(fā)生-------(3)A,B,C三事件都不發(fā)生--------(5)A,B,C三事件只有一個發(fā)生--------
(2)A,B,C三事件都發(fā)生-------ABC
(4)A,B,C三事件不全發(fā)生---------
(6)A,B,C三事件中至少有一個發(fā)生-------A+B+C(1)A,B都發(fā)生且C不發(fā)生
(2)A與B至少有一個發(fā)生而且C不發(fā)生
簡記AB+AC+BC
簡記
(3)A,B,C都發(fā)生或A,B,C都不發(fā)生)(4)A,B,C中最多有一個發(fā)生(5)A,B,C中恰有兩個發(fā)生(6)A,B,C中至少有兩個發(fā)生)(7)A,B,C中最多有兩個發(fā)生
(一)了解隨機(jī)事件的概率的概念,會用古典概型的計算公式
計算簡單的古典概型的概率
(二)知道事件的四種關(guān)系
(1)包含:表示事件A發(fā)生則事件B必發(fā)生
(2)相等:
(3)互斥:與B互斥
(4)對立:A與B對立AB=Φ,且A+B=Ω
(三)知道事件的四種運算
(1)事件的和(并)A+B表示A與B中至少有一個發(fā)生 性質(zhì):(1)若,則A+B=A(2)且
(2)事件積(交)AB表示A與B都發(fā)生,則AB=B∴ΩB=B且
性質(zhì):(1)若
(2)
(3)事件的差:A-B表示A發(fā)生且B不發(fā)生
∴
(4)
性質(zhì)
,且A-B=A-AB 表示A不發(fā)生
(四)運算關(guān)系的規(guī)律
(1)A+B=B+A,AB=BA叫交換律(2)(A+B)+C=A+(B+C)叫結(jié)合律(AB)C=A(BC)
(3)A(B+C)=AB+AC叫分配律(A+B)(A+C)=A+BC
叫對偶律
(4)
(五)掌握概率的計算公式
(1)P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)
特別情形①A與B互斥時:P(A+B)=P(A)+P(B)
②A與B獨立時:P(A+B)=P(A)+P(B)-P(A)P(B)
③
推廣P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)
(2)
推廣:
因為,而,而BA與明顯不相容。
特別地,若所以當(dāng)
,則有AB=A
當(dāng)事件獨立時,P(AB)=P(A)P(B)
P(ABC)=P(A)P(B)P(C)
P(ABCD)=P(A)P(B)P(C)P(D)
與B,A與,與
均獨立
性質(zhì)若A與B獨立
(六)熟記全概率公式的條件和結(jié)論
若A1,A2,A3是Ω的劃分,則有
簡單情形
熟記貝葉斯公式
若已知,則
(七)熟記貝努利重復(fù)試驗概型的計算公式
第二章考核內(nèi)容小結(jié)
(一)知道隨機(jī)變量的概念,會用分布函數(shù)求概率
(1)若X是離散型隨機(jī)變量,則 P(a (2)若X是連續(xù)型隨機(jī)變量,則 P(a P(a≤x<b)=F(b)-F(a) °P{X≤b}=F(b).P(a °P{X>b}=1-P{X≤b}=1-F(b) (二)知道離散型隨機(jī)變量的分布律 會求簡單離散型隨機(jī)變量的分布律和分布函數(shù),且若 則 (三)掌握三種常用的離散型隨機(jī)變量的分布律 (1)X~(0,1) P(x=k)= (2)X~B(n,p) (3)X~P(λ)P(x=k)= 并且知道泊松分布是二項分布當(dāng)n很大,p很小的近似值,且λ=np (四)知道連續(xù)型隨機(jī)變量的概率密度概念和性質(zhì),概率密度和分布函數(shù)的關(guān)系及由概率密度求概率的公式。 (1)概率密度f(x)的性質(zhì) ①f(x)≥0 ② (2)分布函數(shù)和概率密度的關(guān)系 (3)分布函數(shù)的性質(zhì) ①F(x)連續(xù),可導(dǎo) ②F(-∞)=0,F(xiàn)(+∞)=1 ③F(x)是不減函數(shù)。(4)概率計算公式: ①P(a ②P(a (五)掌握連續(xù)型隨機(jī)變量的三種分布 (1)X~U(a,b) X~f(x)= X~F(x)=(2)X~E(λ) ①X~f(x)= ②X~F(x)=(3)X~N(0,1) ①X~ ②X~ 性質(zhì):Φ(-x)=1-Φ(x)P(a ①X~ ②P(a (六)會用公式法求隨機(jī)變量X的函數(shù)Y=g(x)的分布函數(shù) (1)離散型 若 且g(x1),g(x2), …g(xn)不相同時,有 (2)連續(xù)型 若X~fX(x),y=g(x)單調(diào),有反函數(shù)x=h(y)且y的取值范圍為(α,β),則隨機(jī)變 量X的函數(shù)Y=g(x)的概率密度為 當(dāng)α=-∞β=+∞時,則有 簡單情形,若Y=ax+b則有 Y~fY(y)= 在簡單情形下會用公式法求Y=ax+b的概率密度。 (3)重要結(jié)論 (i)若X~N(μ,σ2),則有Y=ax+b時 Y~N(aμ+b,a2σ2) (ii)若X~N(μ,σ2),則有Y= 叫X的標(biāo)準(zhǔn)化隨機(jī)變量。 第三章內(nèi)容小結(jié) (一)知道二維隨機(jī)變量的分布函數(shù)的概念和性質(zhì)。(1)(X,Y)~F(X,Y)=P(X≤X,Y≤Y) =P(-∞<X≤X,-∞<Y≤Y)(2)F(X,Y)的性質(zhì)(?。〧(+∞,+∞)=1(ⅱ)F(-∞,Y)=0,F(xiàn)(X,-∞)=0 F(-∞,-∞)=0(3)X~FX(X)=F(X,+ ∞) Y~FY(Y)=F(+∞,Y) (二)離散型二維隨機(jī)變量(1)(X,Y)的分布律 性質(zhì) (2)X的邊緣分布 證明 P1·=P11+P12+…P1N,P2·=P21+P22+…P2N,… pm·=pm1+pm2+…pmn (3)Y的分布律 證 P·1=P11+P21+…pm1,P·2=P21+P22+…pm2,… P·N= P1N+P2N+…+pmn (4)X,Y獨立的充要條件是: X,Y獨立P(X=xi,Y=yj)=P(X=xi)P(Y=yj) (i=1,2,…,M;j=1,2,…,N)判斷離散性隨機(jī)變量X,Y是否獨立。 (5)會求 Z=X+Y的分布律 (三)二維連續(xù)型隨機(jī)變量(1)若 已知 f(X,Y)時,會用上式求F(X,Y) 性質(zhì) (2) 已知F(X,Y)時,會用上式求f(X,Y) (3)會用公式 求(X,Y)在區(qū)域D上取值的概率。 (4)會用公式 分別求X,Y的概率密度(邊緣密度)(5)會根據(jù)X,Y獨立 判斷連續(xù)型隨機(jī)變量X,Y的獨立性。(6)知道兩個重要的二維連續(xù)隨機(jī)變量 ①(X,Y)在D上服從均勻分布 S是D的面積 X,Y獨立(7)若X,Y獨立,且 則 第四章小結(jié) 本章的考核內(nèi)容是 (一)知道隨機(jī)變量的期望的定義和計算公式,性質(zhì)。 (1)離散型: (2)連續(xù)型: (3) (4) 期望的性質(zhì):(1)E C=C(2)E(kX)=kEX(3)E(X±Y)=EX±EY(4)X,Y獨立時,E(XY)=(EX)(EY) (二)知道方差的概念和計算公式以及方差的性質(zhì) ∴X是離散型隨機(jī)變量時 X是連續(xù)型隨機(jī)變量時 (2)計算公式 (3)性質(zhì) ①DC=0 ② ③D(X±Y)=DX+DY±2E[(X-EX)(Y-EY)] =DX+DY±2Cov(X,Y) ∴X,Y獨立X,Y不相關(guān)時D(X±Y)=DX+DY Cov(X,Y)=E[(X-EX)(Y-EY)] 計算公式Cov(X,Y)=E(XY)-(EX)(EY) 相關(guān)系數(shù) 定理X,Y獨立 X,Y不相關(guān)() 特別情形X,Y正態(tài),則有 X,Y獨立X,Y不相關(guān) 第五章考核要求 (一)知道切比雪夫不等式 或 并且會用切比雪夫不等式估計事件|X-EX|≥ε或|X-EX|<ε的概率。 (二)知道貝努利大數(shù)定律 其中n是試驗次數(shù),m是A發(fā)生次數(shù),p是A的概率,它說明試驗次數(shù)很多時,頻率近似于概率。 (三)知道切比雪夫不等式大數(shù)定律 它說明在大量試驗中,隨機(jī)變量 (四)知道獨立同分布中心極限定理 取值穩(wěn)定在期望附近。 若 記Yn~Fn(x),則有 它說明當(dāng)n很大時,獨立同分布的隨機(jī)變量之和近似服從正態(tài)N(nμ,nσ2)所以,無論n個獨立同分布的X1,X2,…Xn服從何種分布,n很大時,X1+X2+…Xn卻近似正態(tài)N(nμ,nσ2).(五)知道棣莫弗—拉普拉斯中心極限定理 若Zn表示n次獨立重復(fù)事件發(fā)生次數(shù),即 Zn~B(n,p),則有 即Zn近似正態(tài)N(np,np(1-p)2)。并會用中心極限定理計算簡單應(yīng)用問題。 第六章章小結(jié) 本章的基本要求是 (一)知道總體、樣本、簡單樣本和統(tǒng)計量的概念 (二)知道統(tǒng)計量和s2的下列性質(zhì)。 E(s2)=σ2 (三)若x的分布函數(shù)為F(x),分布函數(shù)為f(x),則樣本(x1,x2,…xn)的聯(lián)合分布函數(shù)為F(x1)F(x2)…F(xn)樣本(x1,x2,…xn)的聯(lián)合分布密度為f(x1)f(x2)…f(xn),樣本(x1,x2,…xn)的概率函數(shù),p(x1,x 2 ,…xn)=p(X=x1)p(X=x2)…p(X=xn)因而順序統(tǒng)計量x(1),…x(n)中 X(1)的分布函數(shù)為1-(1-F(x))n X(n)的分布函數(shù)為[F(x)]n (四)掌握正態(tài)總體的抽樣分布 若X~N(μ,σ2)則有 (1) (2) (3) (4)若 => 當(dāng)時。 (五)知道樣本原點矩與樣本中心矩的概念 第七章章小結(jié) 本章考核要求為 (一)點估計 (1)知道點估計的概念 (2)會用矩法求總體參數(shù)的矩估計值,主要依據(jù)是 (3)會用最大似然估計法求總體參數(shù)的估計值。 基本方法是由樣本x1,x2,x3,…,xn構(gòu)造一個似然函數(shù)或似然函數(shù)的對數(shù) L(x1,x2,x3,…,xn,)=P(X=x1)P(X=x2)…P(X=xn)L(x1,x2,x3,…,xn,)=f(x1)f(x2)…f(xn) 。是 然后由ln L(x1,x2,x3,…,xn,)取最大的值時的值為的值,即 L的最大值點。 (二)點估計量的評價標(biāo)準(zhǔn) (1)若 (2)若 (3)若 就說是的相合估計,則是的無偏估計。都是的無偏估計,且。 就說 有效。 以上三條標(biāo)準(zhǔn)中主要掌握無偏估計和有效估計 (三)區(qū)間估計 (1)知道區(qū)間估計的概念 (2)會求一個正態(tài)總體的參數(shù)的置信區(qū)間。公式見表7-1 第八章小結(jié) (一)理解假設(shè)檢驗的基本思想,知道假設(shè)檢驗的步驟。 (二)知道兩類錯誤 (三)掌握單個正態(tài)總體的均值和方差的檢驗方法,并會簡單應(yīng)用,這是本章主要重點。 (四)兩個正態(tài)總體 (1) (2),會檢驗 第九章小結(jié) 本章考核要求: (一)會根據(jù)樣本(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)求y與x的線性回歸方程 其中 (二)會用F檢驗法判斷y與x的線性關(guān)系是否明顯 概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程結(jié)業(yè)論文 學(xué)院:生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè):生物工程 班級:生工5班 姓名:學(xué)號:1401410536 摘要:《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程已經(jīng)結(jié)束,通過本學(xué)期的學(xué)習(xí),了解了該課程其它課程的聯(lián)系以及其在生活中的應(yīng)用。清楚了概率在生活中的重要意義。同時也使我掌握了一種新的學(xué)習(xí)方法,讓我在之后的學(xué)習(xí)中更加游刃有余。關(guān)鍵字:課程簡介 實際應(yīng)用 學(xué)習(xí)心得 課程建議 正文: 一、課程簡介 隨著學(xué)習(xí)的深入,我們在大一下學(xué)期開了《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這一門課。概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的一門數(shù)學(xué)學(xué)科,其理論與方法的應(yīng)用非常廣泛,幾乎遍及所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國民經(jīng)濟(jì)以及我們的日常生活。學(xué)習(xí)這門課,不僅能培養(yǎng)我們的理論學(xué)習(xí)能力,也能在日后給科研及生活提供一種解決問題的工具。說實話,這門課給我的第一印象就是它可能很難很抽象,很難用于實際生活中,并且對于這門課的安排與流程我并沒有太確切的認(rèn)識。但在第一節(jié)課上聽了老師的講解我才理出了一些頭緒。這門課分為概率論與數(shù)理統(tǒng)計兩個部分,其中概率論部分又是數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)。我們所要課程就是圍繞著這兩大部 分來學(xué)習(xí)的。 二、在實際中的應(yīng)用 1、抽獎問題 生活中抽獎的越來越多。商場中,各種活動,各種抽獎令人眼花繚亂;各種彩票更是層出不窮。通過學(xué)習(xí)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這門課程,我們能夠計算出中獎的的概率,同時在一些問題的處理中,我們也可以通過計算某一事件發(fā)生的概率進(jìn)而個人或企業(yè)的決策。 2、保險問題 目前,保險問題在我國是一個熱點問題。保險公司為各企業(yè)、各單位和個人提供了各種各樣的保險保障服務(wù),人們總會預(yù)算某一業(yè)務(wù)對自己的利益有多大, 會懷疑保險公司的大量賠償是否會虧本,我們可以通過中心極限定理說明它在這一方面的應(yīng)用。 3、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)問題 在經(jīng)濟(jì)管理決策中的應(yīng)用 在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)管理決策之前,往往存在不確定的隨機(jī)因素,從而所作的決策有一定的風(fēng)險,只有正確、科學(xué)的決策才能達(dá)到以最小的成本獲得最大的安全保障的總目標(biāo),才能盡可能節(jié)約成本。利用概率統(tǒng)計知識可以獲得合理的決策,從而實現(xiàn)這個目標(biāo)。下面以數(shù)學(xué)期望、方差等數(shù)字特征為例說明它在經(jīng)濟(jì)管理決策中的應(yīng)。 4、經(jīng)濟(jì)損失估計問題 在經(jīng)濟(jì)損失估計中的應(yīng)用 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展火災(zāi)、車禍等各種意外事故所造成的經(jīng)濟(jì)損失成明顯上升的趨勢,從而買保險成為各單位及個人分擔(dān)經(jīng)濟(jì)損失的一種有效方 法。利用統(tǒng)計知識可以估計各種意外事故發(fā)生的可能性以及發(fā)生后導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失大小??梢酝ㄟ^參數(shù)估計說明它在這一方面的應(yīng)用。 5、在經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用 在求解最大經(jīng)濟(jì)利潤問題中的應(yīng)用 如何獲得最大利潤是商界永遠(yuǎn)追求的目標(biāo),隨機(jī)變量函數(shù)期望的應(yīng)用為此問題的解決提供了新的思路。比如課本中期望一節(jié)中例四,通過計算家用電器收費Y的期望來預(yù)測商家的收入。 三、學(xué)習(xí)心得: 如今經(jīng)過了一學(xué)期的學(xué)習(xí),在收獲了不少知識的同時也頗有些心得體會。首先,它給我們提供了一種解決問題的的新方法。我們在解決問題不一定非要從正面進(jìn)行解決。在某些情形下,我們可以進(jìn)行合理的估計,然后再去解決有關(guān)的問題。并且,概率論的思維方式不是確定的,而是隨機(jī)的發(fā)生的思想。其次,在這門課程學(xué)習(xí)中,我意識到其實概率論與數(shù)理統(tǒng)計才是與生活緊密相連的。它用到高數(shù)的計算與思想,卻并不像高數(shù)那樣抽象。而且老師所講例題均與日常生產(chǎn)和生活相關(guān),讓我明白了日常生產(chǎn)中如何應(yīng)用數(shù)學(xué)原理解決問題,我想假設(shè)檢驗便是很好的詮釋。最后,概率論與數(shù)理統(tǒng)計應(yīng)該被視為工具學(xué)科,因為它對其他學(xué)科的學(xué)習(xí)是不可少的。它對統(tǒng)計物理的學(xué)習(xí)有重要意義,同時對于學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)學(xué)的人在探究某些經(jīng)濟(jì)規(guī)律也是十分重要的。總之,通過學(xué)習(xí)這門課程,我們可以更理性的對待生活中的一 些問題,更加謹(jǐn)慎的處理某些問題。最后,感謝老師半學(xué)期來的辛苦教學(xué)與諄諄教導(dǎo)。 四、對本課程的建議 《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程已經(jīng)結(jié)束了,在學(xué)習(xí)期間我們學(xué)習(xí)到了很多了的知識和一些新的學(xué)習(xí)方法,胡老師的板書既漂亮又工整。下面是我對老師您和該課程的建議。 1、讓我們輕松接受知識。雖然大學(xué)是學(xué)生自學(xué)為主,老師為輔,不過還是希望老師能夠在上課多多和我們交流,雖不能說是談笑風(fēng)生,但是還是希望老師能夠多笑點,這樣課堂氣氛才更加活躍,我們才能更好的學(xué)習(xí)。 2、師生互動,一同學(xué)習(xí),一起進(jìn)步。老師在授課的過程中,多和我們交流,了解我們的學(xué)習(xí)情況,根據(jù)我們的學(xué)習(xí)進(jìn)展并結(jié)合自己設(shè)計的進(jìn)度,協(xié)調(diào)性的授課。 3、主次分明,重點多講,難點簡化。對于重點的知識點,要進(jìn)行重點的講,同時在授課的過程中,不斷的與同學(xué)進(jìn)行交流,重點可以多講幾遍的。對于難點,適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行簡化,使之成為簡化的、易懂的知識。 結(jié)束語:《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程已經(jīng)結(jié)束,相信在以后的學(xué)習(xí)、生活和工作中,我都能不斷的利用該課程中學(xué)習(xí)到的知識不斷的解決實際問題。同時在其他的課程中,也能夠利用該課程中的學(xué)習(xí)方法,更好的學(xué)習(xí)其他課程。 西南大學(xué)本科課程備課教案 2015 —2016 學(xué)年第 1 學(xué)期 (理論課程類) 課 程 名 稱 概率論 授課專業(yè)年級班級 統(tǒng)計專業(yè) 2014 級 教 教 師 師 姓 職 名 稱 凌成秀 講師 I 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院 課程性質(zhì) ?專業(yè)必修 □專業(yè)選修 □公共必修 □通識教育選修 概率論是統(tǒng)計專業(yè)本科生的一門建立在微積分、基本代數(shù)知識基礎(chǔ)上的重要 課程簡介 專業(yè)課程,是繼續(xù)學(xué)習(xí)、研究統(tǒng)計學(xué)及其應(yīng)用的一門重要課程。該課程旨在 如何刻畫隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律性,包括隨機(jī)事件及其概率,隨機(jī)變量及其分 布,隨機(jī)變量的數(shù)字特征、特征函數(shù)、極限定理等。本課程總學(xué)時 5*18=90 節(jié)。 教材 孫榮恒《應(yīng)用概率論》第二版,2005,科學(xué)出版社 (總學(xué)時) 教學(xué)方式 講授式、啟發(fā)式、研究型、收集網(wǎng)絡(luò)小論文探究式 使用教具 黑板、粉筆 [1] 《概率論基礎(chǔ)》第三版,李賢平著,高等教育出版社,2010.[2] 《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》第四版,盛驟,謝式千,潘承毅 著,高等教育出 版社,2010.[3] 《概率論與數(shù)理統(tǒng)計習(xí)題全解指南》第四版,盛驟,謝式千,潘承毅 著,高等教育額出版社,2010.[4] Probability Essentials(Second edition), Jean Jacod and Philip Protter, Springer,2004.[5]《概率論與數(shù)理統(tǒng)計教程》第二版,茆詩松 程依明、濮曉龍,高等教育出 版社,2000.參考書目及文獻(xiàn)(或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址) 考核方式 閉卷筆試 II 隨機(jī)事件及其概率 第一章 隨機(jī)事件及其概率 概率論與數(shù)理統(tǒng)計是從數(shù)量化的角度來研究現(xiàn)實世界中一類不確定現(xiàn)象(隨機(jī)現(xiàn) 象)規(guī)律性的一門應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科,20 世紀(jì)以來,廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及 醫(yī)學(xué)技術(shù)等各個領(lǐng)域.本章介紹的隨機(jī)事件與概率是概率論中最基本、最重要的 概念之一.第一、二節(jié) 隨機(jī)事件及其關(guān)系與運算 教學(xué)內(nèi)容: 隨機(jī)事件是本課程的最基礎(chǔ)的概念,主要涉及到包括確定性現(xiàn)象、隨機(jī)現(xiàn)象、樣本空間、樣本點、隨機(jī)事件等定義;以及事件的包含、相等、互不 相容(互斥)、互為對立等關(guān)系;事件的和、積、差、逆等運算的定義;事件的 運算律、文氏圖等;事件序列的極限。會用簡單事件通過其關(guān)系與運算將復(fù)雜事 件表示出來。重點難點: 隨機(jī)事件的定義;互不相容、互為對立、互逆事件的判別;用簡單事件通過其運 算將復(fù)雜事件表示出來;事件的恒等式證明;事件序列的極限關(guān)系 教學(xué)目標(biāo): 會判斷給出的現(xiàn)象是否為隨機(jī)現(xiàn)象;會寫隨機(jī)試驗的樣本空間;會判別隨機(jī)事件 的類型;熟悉事件關(guān)系與運算的定義;熟悉事件的運算律、會作文氏圖;能判別 事件的互不相容、互為對立、互逆等關(guān)系;能用事件的運算關(guān)系將復(fù)雜事件表示 出來;掌握事件的不等式、恒等式證明 教學(xué)過程: 1、確定性現(xiàn)象與隨機(jī)現(xiàn)象。確定性現(xiàn)象:在一定的條件下必然發(fā)生某種結(jié)果的現(xiàn)象。例如:(1)重物在高處必然下落;(2)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水加熱到 100 攝氏度時必然會沸騰; (3)異性電荷必相互吸引。隨機(jī)現(xiàn)象(偶然性現(xiàn)象):在一定的條件下,有多種可能結(jié)果發(fā)生,事前人們不 能預(yù)言將有哪個結(jié)果會出現(xiàn)的現(xiàn)象,但大量重復(fù)觀察時具有某種規(guī)律性。如:(1)從一大批產(chǎn)品中任取一個產(chǎn)品,它可能是合格品,也可能是不合格品;(2)一門炮向一目標(biāo)射擊,每次射擊的彈落點一般是不同的,事前無法預(yù)料。2、隨機(jī)試驗與樣本空間。 試驗:我們把對自然現(xiàn)象的一次觀察或一次科學(xué)試驗統(tǒng)稱為試驗。隨機(jī)試驗:一個試驗若滿足條件 (1)在相同的條件下可以重復(fù)進(jìn)行; (2)每次試驗的結(jié)果不止一個,并能事先明確試驗的所有可能結(jié)果; 1隨機(jī)事件及其概率 (3)試驗前不知道哪一個結(jié)果會出現(xiàn)。 則稱這樣的試驗為隨機(jī)試驗,用 表示。 樣本空間:隨機(jī)試驗所有可能出現(xiàn)的基本結(jié)果的集合稱為樣本空間。用? 表 示。 樣本點:隨機(jī)試驗的每一個可能出現(xiàn)的基本結(jié)果稱為樣本點,常用 表示。 3、隨機(jī)事件 隨機(jī)事件:由隨機(jī)試驗的某些樣本點做成的集合稱為隨機(jī)事件,簡稱事件。用大寫英文字母、、、…表示。在隨機(jī)試驗中隨機(jī)事件可能發(fā)生,也 可能不發(fā)生。稱某個事件發(fā)生當(dāng)且僅當(dāng)它所包含的某個樣本點出現(xiàn)。1)基本事件:只包含一個樣本點的事件,記為{w}。 2)不可能事件:一個樣本點都不包含的集合,記為?。不可能事件在試驗中 一定不會發(fā)生。 3)必然事件:包含所有樣本點的集合,記為?。必然事件在試驗中一定會發(fā) 生。 一般事件(復(fù)合事件):由不止一個樣本點做成的事件。例 1 以下哪些試驗是隨機(jī)試驗? (1)拋擲一枚硬幣,觀察出現(xiàn)的是正面在上還是反面在上;(2)記錄某電話機(jī)在一天內(nèi)接到的呼叫次數(shù); (3)從一大批元件中任意取出一個,測試它的壽命;(4)觀察一桶汽油遇到明火時的情形; (5)記錄一門炮向某一目標(biāo)射擊的彈著點位置; 解:(1)(2)(3)(5)是隨機(jī)試驗,(4)不是隨機(jī)試驗 例 2:寫出下列隨機(jī)試驗的樣本空間。 (1)拋擲一顆骰子,觀察出現(xiàn)的點數(shù);(2)拋擲二次硬幣,觀察出現(xiàn)的結(jié)果; (3)記錄某汽車站在 5 分鐘內(nèi)到達(dá)的乘客數(shù);(4)從一批燈泡中任取一只,測試其壽命;(5)記錄一門炮向其目標(biāo)射擊的彈落點;(6)觀察一次地震的震源; 解:(1)1 ? ?1,2,3,4,5,6? ? ; (2)? ? ?(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)? ;(3)? ? 01 2 3...?; ?,(4)? 0? ?4 ? x x ? ,其中 x 表示燈泡的壽命;(5) ? ,? (x,y x y ,其中 x、y 分別表示彈著 ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? 5 ? ?),點的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo); 2? ? ? (6)? ? ?(,,)? , 0 ,其中 x、y、z 分別表 5 x y z ? ? x ? ?,? ? y ? z ? ? 2 ? 示震源的經(jīng)度、緯度、離地面的深度。 例 3 拋擲一個骰子,觀察出現(xiàn)的點數(shù)。用 A 表示“出現(xiàn)的點數(shù)為奇數(shù)”,B 表示“出現(xiàn)的點數(shù)大于 4”,C 表示“出現(xiàn)的點數(shù)為 3”,D 表示“出現(xiàn)的點 數(shù)大于 6”,E 表示“出現(xiàn)的點數(shù)不為負(fù)數(shù)”,(1)寫出實驗的樣本空間;(2)用樣本點表示事件 A、B、C、D、E;(3)指出事件 A、B、C、D、E 何 為基本事件,何為必然事件,何為不可能事件。解: (1)? ? ?1,2,3,4,5,6?;(2)A ? ?1,3,5?,B ? ? 5,6 ?,C ? ? 3 ?,D ? ?,E ? ?1,2,3,4,5,6?(3)C 為基本事件,E 為必然事件,D 為不可能事件 討論題:請給出現(xiàn)實生活中隨機(jī)現(xiàn)象的一個例子。 4、事件的關(guān)系與運算 因為事件是樣本空間的一個集合, 故事件之間的關(guān)系與運算可按集合之間 的關(guān)系和運算來處理.1)事件之間的關(guān)系與簡單運算 設(shè) A、B 為試驗 E 的二事件,(1)子事件(事件的包含):若 A 中的每一個樣本點都包含在 B 中,則記為,也稱事件 A 是事件 B 的子事件,或事件 B 包含了事件 A。此時事件 A 發(fā)生必然導(dǎo)致事件 B 發(fā)生。顯然,對任意事件 A,有(2)事件的相等:若 等價的,記為。 且,則稱事件 A 與事件 B 是相等的,或稱 (3)事件的和(并):用 A ? B 表示屬于 A 或?qū)儆?的樣本點的集合,稱之 為 與 的和(并)事件。事件 表示事件 與事件 B 至少有一個發(fā)生。 (4)事件的積(交):用 A ? B(或 AB)表示同時屬于 A 與 B 的樣本點的 集合,稱為 A 與 的積(交)事件。事件 AB 表示事件 A 與事件 B 同時發(fā)生 的事件。 (5)事件的互不相容(互斥):若 AB ? ?,則稱為事件 A 與事件 B 互不相 容。即 A 與 B 不能同時發(fā)生。 當(dāng) 與 B 互不相容時,記為。 (6)事件的差:用 A ? B 表示包含在 A 中而不包含在 B 中的樣本點的全體,稱為事件 與事件 的差。事件 A ? B 表示 A 發(fā)生而 B 不發(fā)生的事件。 大數(shù)定律與中心極限定理在實際中的應(yīng)用 大數(shù)定律闡明了大量隨機(jī)現(xiàn)象平均結(jié)果具有穩(wěn)定性,證明了在大樣本條件下,樣本平均值可以看作總體平均值,它是“算術(shù)平均值法則"的基本理論,在現(xiàn)實生活中,經(jīng)??梢娺@一類型的數(shù)學(xué)模型。例如:在分析天平上秤重量為a的物品,若以x1,x2,x3,...,xn表示n次重復(fù)稱 1n量的結(jié)果,經(jīng)驗告訴我們,當(dāng)n充分大時,它們的算術(shù)平均值?xi與 ni?1a的偏差就越小。 中心極限定理比大數(shù)定律更為詳細(xì)具體,它以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)形式闡明了在大樣本條件下,不論總體分布如何,樣本均值總是服從或是近似的服從正態(tài)分布。正是這個結(jié)論使得正態(tài)分布在數(shù)理統(tǒng)計和誤差分析中占用特殊的地位,是正態(tài)分布得以廣泛應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。概率論中用來闡明大量隨機(jī)現(xiàn)象平均結(jié)果的穩(wěn)定性的一系列定理,稱為大數(shù)定律。 切比雪夫不等式:設(shè)隨機(jī)變量X具有有限數(shù)學(xué)期望?和方差?2,?2則對于任意正數(shù)?,如下不等式成立 P????????2。 ?切比雪夫不等式的應(yīng)用:在隨機(jī)變量X的分布未知的情況下,只利用X的期望和方差,即可對X的概率分布進(jìn)行估值。 例1 已知正常男性成人血液中,每毫升白細(xì)胞數(shù)的平均值是7300,均方差是700,利用切比雪夫不等式估計每毫升血液含白細(xì)胞數(shù)在5200~9400之間的概率。 ?(X)= 解 設(shè)X表示每毫升血液中含白細(xì)胞個數(shù),則E(X)=7300,D(X)=700 則P{ 5200?X?9400}=P{ X?7300?2100}=1-P{ X?7300>2100} 70021??? 而P ?X?7300?2100221009所以P ?5200?X?9400?? 概率論中有關(guān)論證獨立隨機(jī)變量的和的極限分布是正態(tài)分布的一系列定理稱為中心極限定理。 獨立同分布的中心極限定理:設(shè)隨機(jī)變量X1,X2,...,Xn相互獨立,服從同一分布,且有有限的數(shù)學(xué)期望?和方差?2,則隨機(jī)變量 89Y??Xi?1ni?n?n?的分布函數(shù)Fn(x)滿足如下極限式 ?n?Xt2?i???x1??limFn(x)?limP?i?1?x???e2dt ??2??n??????定理的應(yīng)用:對于獨立的隨機(jī)變量序列{Xn },不管Xi(i=1,2,?,n)服從什么分布,只要它們是同分布,且有有限的數(shù)學(xué)期望和方差,那么,當(dāng)n充分大時,這些隨機(jī)變量之和?Xi近似地服從正態(tài)分 i?1n布N(n?,n?2)。 二項分布的極限分布是正態(tài)分布即如果X~B(n,p)則 t???n?np??b1?2P?a??b???edt??(b)??(a)anp(1?p)2?????2例2 現(xiàn)有一大批種子,其中良種占1/6,今在其中任選60O0粒,試分別用切比雪夫不等式估計和用中心極限定理計算在這些種子中 良種所占的比例與1/6之差小于l%的概率是多少? 解 設(shè)取出的種子中的良種粒數(shù)為X,則 X~B(6000,)于是 E(X)?np?6000?1?1000616155D(X)?np(1?p)?6000????1000 666(1)要估計的規(guī)律為P??X11?????P?X?1000?60?,相當(dāng)60006100??于在切比雪夫不等式中取?=60,于是 ?X11?D(X)??P????PX?1000?60?1??26000610060??由題意得1?D(X)51?1??1000??1?0.2315?0.7685 26063600即用切比雪夫不等式估計此概率不小于0.7685(2)由中心極限定理,對于二項分布(6000,)可用正態(tài)分布N(1000,5?1000)近似,于是所求概率為 616?X?1???(1060?1000)??(940?1000)P???0.01??P?940?X?10601000?5/61000?5/6?60006?從本例看出.用切比雪夫不等式只能得出來要求的概率不小于0.7685.而用中心極限定理可得出要求的概率近似等于0.9625.從而知道由切比雪夫不等式得到的下界是十分粗糙的.但由于它的要求比較低,只要知道X的期望和方差,因而在理論上有許多運用. 當(dāng)Xi獨立同分布(可以是任何分布),計算P(a?X1?X2?...?Xn?b)的概率時,利用中心極限定理往往能得到相當(dāng)精確的近似概率,在實際問題上廣泛運用. 例3某單位有200臺電話分機(jī),每臺有5%的時間要使用外線通話,假定每臺分機(jī)是否使用外線是相互獨立的,問該單位總機(jī)要安裝多少條外線,才能以90%以上的概率保證分機(jī)用外線時不等待? 解 設(shè)有X部分機(jī)同時使用外線,則有X~B(n,P),其中n=200,P=0.05,np=10,np(1?p)?3.08 設(shè)有N條外線.由題意有P{X?N}?0.9 有 P?X?N??P???X?np???np(1?p)N?np?N?npN?10???()??()?3.08np(1?p)?np(1?p)?N?10?1.28 3.08查表得?(1.28)=0.90,故N應(yīng)滿足條件即N?13.94,取N=14,即至少要安裝14條外線. 參考文獻(xiàn): [1]莊楚強(qiáng).吳亞森.應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2002. 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第四篇:概率論教案
第五篇:概率論課外作業(yè)(范文)