Слайд 1Дискретная случайная величина, закон ее распределения
Числовые характеристики дискретной случайной величины
Слайд 2СЛУЧАЙНАЯ ВЕЛИЧИНА
Величину, которая в результате опыта принимает только одно,
зависящее от случая, числовое значение, назовем случайной величиной.
Случайные величины обозначаются
большими латинскими буквами (X, Y, Z), а их возможные числовые значения – маленькими латинскими буквами (x, y, z).
ПРИМЕРЫ:
Число выпадения герба при подбрасывании монеты
Число выпавших гербов при подбрасывании двух монет
Количество очков, выпадающих при подбрасывании игральной кости
Число родившихся мальчиков (или девочек) среди ста новорожденных.
Расстояние, которое пролетит снаряд при выстреле из орудия.
Ошибка измерителя высоты.
Температура воздуха на следующий день.
Слайд 3Дискретная случайная величина
Случайная величина называется дискретной, если в результате опыта
она принимает числовые значения, которые можно перечислить или поставить им
в соответствие элементы счётного множества
Таким образом, дискретная случайная величина может быть как конечной, так и бесконечной.
Для описания дискретной случайной величины (ДСВ) просто перечислить её значения недостаточно. Необходимо для каждого значения найти соответствующую вероятность.
Вероятность того, что случайная величина Х примет то или иное значение а обозначают Р(Х=а).
Слайд 4Рассмотрим ДСВ на примере
ДСВ Х: число выпавших гербов при
подбрасывании двух монет
Значения, которые принимает ДСВ Х:
х1=0, х2=1, х3=2.
Вероятности
того, что ДСВ Х примет то или иное значение (рассмотрим на графе):
Р(Х=0)=1/4, Р(Х=1)=1/2, Р(Х=2)=1/4.
Г
Г
Г
Р
Р
Р
Х
Слайд 5Закон распределения ДСВ
Соответствие между возможными значениями случайной величины и ее
вероятностями называют законом распределения случайной величины и записывают в виде
таблицы:
где в верхней строчке написаны значения случайной величины, а в нижней – под каждым xi – вероятности pi. Заметим, что события x1, x2,… xn образуют полную систему событий, поэтому сумма вероятностей в нижней строке всегда равна 1.
Для нашего примера:
Слайд 6Многоугольник распределения
Графическим изображением закона распределения ДСВ является многоугольник распределения -
множество точек с координатами (х1; р1), (х2; р2)… (хп; рп)…,
последовательно соединенных отрезками.
Для нашего примера:
Слайд 7Задача
В стопке лежат 10 тетрадей с одинаковой обложкой, 4 из
которых в линейку, остальные – в клетку. Саша наугад вынимает
2 тетради. Составьте закон распределения числа выбранных тетрадей в клетку
(используйте граф для нахождения вероятностей) и постройте многоугольник распределения.
Слайд 8Числовые характеристики ДСВ:
Математическое ожидание.
Дисперсия.
Среднеквадратическое отклонение.
Слайд 9Математическое ожидание
Математическим ожиданием M(X) называют сумму произведений всех возможных значений
случайной величины (хi) на соответствующие вероятности (рi):
M(X) = х1·р1 + х2·р2+…+ хn·рn
Математическое ожидание – это число, которое указывает, какое среднее значение случайной величины следует ожидать в результате проведения опыта или испытания.
Слайд 10Свойства математического ожидания
M(X) = х1·р1 + х2·р2+…+ хn·рn
1). M(C) =
C, где С – const;
2). M(C·X) = C·M(X);
3). M(X
± Y) = M(X) ± M(Y);
4). M(X·Y) = M(X) · M(Y),
где Х и Y - независимые случайные величины.
Слайд 11Задание:
Закон распределения случайной величины Х задан таблицей:
Найдите математическое ожидание случайной
величины Х.
M(X) = х1·р1 + х2·р2+…+ хn·рn
Слайд 12Дисперсия
Дисперсией случайной величины Х называют математическое ожидание квадрата ее отклонений
от среднего значения:
Для вычисления:
D(X) = M(X2) - M2(X),
где M(X2) = х12·р1 + х22·р2+…+ хn2·рn
Дисперсия характеризует степень отклонения значений случайной величины от ее среднего значения. На практике дисперсия служит для оценки меры риска.
(Дисперсия всегда положительное число)
Слайд 13Свойства дисперсии
D(X) = M(X2) - M2(X),
где M(X2) =
х12·р1 + х22·р2+…+ хn2·рn
1). D(C) = 0, где C –
const;
2). D(CּX) = CּD(X);
3). D(X ± Y) = D(X) + D(Y), если Х, Y – независимые случайные величины.
Слайд 14Задание:
Закон распределения случайной величины Х задан таблицей:
Найдите дисперсию случайной величины
Х.
D(X) = M(X2) - M2(X),
где M(X2) = х12·р1 +
х22·р2+…+ хn2·рn
Слайд 15Среднеквадратическое отклонение
Дисперсия имеет размерность квадрата случайной величины: если ДСВ имеет
размерность метры, то дисперсия измеряется в м2. Для того, чтобы
оценка рассеяния значений случайной величины имела размерность самой величины, вычисляют среднеквадратичное отклонение.
Положительное значение квадратного корня из дисперсии называют среднеквадратическим отклонением (или стандартным отклонением):
Слайд 16Задание:
Закон распределения случайной величины Х задан таблицей:
Найдите среднеквадратичное отклонение случайной
величины Х.
Слайд 17ЗАДАЧА
Прибыльность двух инвестиционных проектов Х, Y (млн. руб) задана законами
распределения:
Какой инвестиционный проект целесообразно выбрать для реализации?
Слайд 18ЗАДАЧА
В партии из 10 деталей имеется 8 стандартных. Наудачу отобраны
2 детали. Составить закон распределения числа стандартных деталей среди отобранных.
Найти математическое ожидание, дисперсию и среднеквадратическое отклонение.