隨機變數

伯努力試驗與二項分布

伯努力試驗與二項分布 (Bernoulli Trial and Binomial Distribution)
國立成功大學統計系/東吳大學財務工程與精算數學系專任統計助教 杜柏毅

在生活中,有很多的事情都只有兩種結果 (outcome),例如考試是否及格、明天是否下雨、丟擲銅板並觀察其結果。當一個試驗只有兩種可能結果(成功與失敗),且兩個結果出現之機率為固定(若成功機率為 \(p\),則失敗機率為 \(1-p\)),我們稱這樣的試驗為伯努力試驗 (Bernoulli trial)。當我們重複進行多次相同的伯努力試驗(如丟擲一相同硬幣數次),且已知這些試驗之間的結果互相獨立(即這次試驗的結果不影響下次試驗的結果),則稱為二項實驗 (binomial experiment)。

淺談分配:甚麼是「機率分配」?

淺談分配:甚麼是「機率分配」? (Distribution: “What is Probability Distribution” ?)
國立成功大學統計系/東吳大學財務工程與精算數學系專任統計助教 杜柏毅

簡單而言,機率分配 (probability distribution) 是一個「衡量特定事件發生機率」的函數。在真正開始談論機率分配之前,我們必須先對機率函數 (probability function) 有所了解:

假設有一隨實驗 (random experiment),其可能結果之樣本空間為 \(S\)。樣本空間中元素之集合稱為事件 (event),記為 \(C_i\),將樣本空間中所有事件之集合定義為 \(B\)。則機率函數 (probability function) 為 \(B\) 中事件發生的機率。

我們可以把隨機實驗理解為一個工廠,工廠中所有不同的產品即是樣本空間 \(S\)。將不同的產品包裝在一起成為組合商品則是事件 \(C_i\),而所有的組合商品的集合就可以被定義為 \(B\)。機率函數就是 \(B\) 裡面,不同的產品被銷售出去的機率。

期望值(Expected Value)

期望值(Expected Value)
臺北市立第一女子中學數學科蘇俊鴻老師

如果想要粗略估計隨機變數 \(X\) 的大小,期望值 \(E(X)\) 是一個常用的代表。
而期望值定義是:

若隨機變數 \(X\) 的機率分布如下
54355_c1則隨機變數 X 的期望值 \(E\left( X \right) = {x_1}{p_1} + {x_2}{p_2} + \cdots + {x_n}{p_n} = \sum\limits_{i = 1}^n {{x_i}{p_i}} \)

換言之,隨機變數 \(X\) 的期望值是 \(X\) 的所有可能值的加權平均數。

初等的機率論(8)隨機變數及其種種性質(Random Variables and Its properties)

初等的機率論(8)隨機變數及其種種性質
(Elementary Probability Theory-8. Random Variables and Its properties)

國立臺灣大學數學系蔡聰明副教授/國立臺灣大學數學系蔡聰明副教授責任編輯

連結:初等的機率論(7)獨立事件的概念

摘要:本文分別介紹「離散型」與「連續型」機率分佈(probability distribution)中幾個重要的分佈:「二項分佈(binomial distribution)」、「Poisson分佈」、「常態分佈(normal distribution)」,進而導出其期望值與變異數。並將「Markov不等式」與「Chebyshev不等式」以機率的語言重述之。

一個隨機實驗做下來,就有初等機率空間 $$(\Omega,\mathfrak{A},P)$$,這是精煉隨機實驗所得到的原始機率資料。然而,我們有興趣觀測的往往是某個變量 $$X$$,定義在 $$\Omega$$ 上的一個實值函數 $$X:\Omega\rightarrow\mathbb{R}$$。這就是隨機變數的概念,在統計學上又叫做統計變量。$$X$$ 將 $$(\Omega,\mathfrak{A},P)$$ 上的機率資料,重新改訂成方便於使用的資訊。例如丟兩個骰子,我們要觀測「點數和」是多少。在每一賭局中,賭徒要觀察輸贏額。

初等的機率論(4)機率論的甕模型(Urn Model for Probability Theory)

初等的機率論(4)機率論的甕模型
(Elementary Probability Theory-4. Urn Model for Probability Theory)
國立臺灣大學數學系蔡聰明副教授/國立臺灣大學數學系蔡聰明副教授責任編輯

連結:初等的機率論(3)兩個重要的不等式

摘要:本文從「機率論是虛,記述統計是實」的論點出發,以實例引導我們從「記述統計」進入「機率論」的世界。

現在我們先把主題點出來:機率論和記述統計,幾乎完全一樣!只是一虛一實而已。機率論是虛,記述統計是實。

為了說明這一點,我們就想像這種情形:我把去年學生的成績做了完整的記錄,將每一位學生都想像為一個球 $$\omega_k$$,並且寫上該生的分數 $$x_k$$,全部裝到一個甕(urn)$$\Omega$$ 之中,於是有 $$\Omega=\{\omega_1,\omega_2,\dots,\omega_N\}$$,這叫做樣本空間(sample space)。