离散型随机变量的分布列
离散型随机变量的分布列把随机变量可能取到的每个数值,与取到该值的概率逐一对应。若 的可能值是 ,记 ;每个 ,且全部可能值的概率之和为 1。分布列描述的是数值及其机会,不是只列出可能数值。
从抽取结果压缩成一个数字
袋中有 5 张外观相同的卡片,其中 2 张标记、3 张未标记。随机地一次抽出 2 张,不放回;令 为抽到的标记卡片数。每一组两张卡片等可能,共 种。 只能是 0、1、2: 分子分别选标记卡与未标记卡,分母数全部两卡组合。每个抽取结果恰落在一个 值中,所以 是必须通过的核验。
| 标记数 | 0 | 1 | 2 |
|---|---|---|---|
图中三个柱的高度分别是这三个单点概率。横轴为离散取值, 没有概率质量;把柱顶连成光滑曲线再量其下方面积,会改变原问题。需要计算如 的事件,就把相应柱高相加:。
从分布列到累计概率
分布函数定义为 。在这个例子里, 时为 0; 时为 ; 时为 ; 时为 1。每经过一个可能值,累计概率跳过该值的单点概率。因而 。
分布列还能计算离散型随机变量的均值与方差。若抽取改为放回,第二次结果不会改变袋中比例,分布会变成参数 的二项分布;这里不放回,两个抽取结果有关联,属于超几何分布。同样的取值 0、1、2 并不足以确定同样的分布,抽样机制也是定义的一部分。
试算。若只问“恰有一张未标记卡”,那与 是同一事件,概率 。若问“至少一张未标记卡”,对应 ,概率 ;翻译事件时先写出 的含义,比直接套数字稳妥。
参考资料
- Penn State STAT 414,第 7 课:离散型随机变量、概率质量函数与分布函数。