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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,离散型随机变量:,(,Discrete Random Variable,):,随机变量只能在有限或可列无穷多个(实数)点上取值,则称为离散型随机变量。,对于离散随机变量的所有可能值,x,k,,,k=1,2,,记其概率,P,k,=P(X=x,k,),,,k=1,,,2,,,,则,(x,k,,,P,k,),,,k=1,,,2,,,,称为离散随机变量的,分布列,。,离散型随机变量的概率分布是由其分布列决定的。,通常用下述三种方式来表示分布列。,(,1,)公式法,(,2,)列表法,(,3,)图示法,1,离散型随机变量:(Discrete Random Varia,(,1,)公式法,x,0,1,2,3,P,0.2,0.3,0.3,0.2,(,2,),列表法,2,(1)公式法 x0123P0.20.30.30.2(2)列,(,3,)图示法,横坐标表示随机变量的可能值,纵坐标表示该值可能被取到的概率,离散随机变量的分布图,3,(3)图示法 横坐标表示随机变量的可能值离散随机变量的分布图,连续型随机变量,随机变量,X,在一个或多个非退化的实数区间上可以连续取值,且存在一个非负的实函数,f(x),,使得对于任一区间(,a,,,b,)有,,则称,X,为连续型随机变量。,概率密度函数(,Probability Density Function,):,在上述连续型随机变量定义中,称,f(x),称为,X,的概率密度函数。,4,连续型随机变量 随机变量 X在一个或多个非退化的实数区间上,随机数(,Random Number,),:,则,X,为,0,,,1,上的,均匀分布函数,。,在计算机上可产生,X,的抽样序列,x,n,,通常称,x,n,为,0,,,1,上均匀分布随机变量,X,的,随机数,。,设,X,的概率密度函数为,0 1 x,f,(x),1,5,随机数(Random Number):则X为0,1上,3.1.2,常用分布,分布函数,(,distribution Function,):设,X,为一随机变量,对于实函数,F,(,x,)有,F,(,x,),=P,(,Xx,),=P,(,x,(,,x,),称它为随机变量,X,的,分布函数,,也称为,概率累积函数,(,Probability Cumulative Function,)。,6,3.1.2 常用分布分布函数(distribution Fu,(,1,)泊松分布,(,Poisson Distribution,),设,X,为非负整数值随机变量,,其中,0,为常数,称,X,服从泊松分布,记作,P,(,)。,=E(X),,是,X,的数学期望。,泊松分布是基于一种平稳的独立增量过程。在单位时间内放射性物质放射出,a,粒子的数目、路口通过的车辆数目、服务台到达的顾客数目等,都可以用泊松分布刻画。,7,(1)泊松分布(Poisson Distribution)设,(,2,)均匀分布(,Uniform Distribution,),设随机变量,X,的密度:,则称,X,服从区间,a,,,b,上的均匀分布,记作,U,(,a,,,b,)。,a b x,f,u,(x),1,b-a,如抛硬币正反面出现的次数可以用均匀分布来刻画。,8,(2)均匀分布(Uniform Distribution)设,(,3,)正态分布,(,Normal Distribution,),则称,X,服从正态分布。记作,分布函数为:,当一个随机变量可以表示为许多随机变量之和,其中每个随机变量对总和都不起决定作用,和为正态分布。如测量一个零件长度的误差,某地区男(女)性成人的身高等随机变量,可以用正态分布来刻画。,设连续型随机变量,X,的密度:,9,(3)正态分布(Normal Distribution)则,(,4,)指数分布(,Exponential Distribution,),设随机变量,X,有概率密度:,其中,为正的常数;,则称,X,服从指数分布。指数分布的分布函数为:,在时间间隔,t,内放射出,a,粒子的数目服从参数为,t,的泊松分布,,1,e,-t,是在,t,时间间隔内一定会放射出,a,粒子的概率。指数分布在可靠性统计中常用作寿命分布。在交通运输系统中,汽车到达的时间间隔也可以用指数分布描述。,10,(4)指数分布(Exponential Distributi,(,5,)韦布分布(,Weibull Distribution,),设随机变量,X,的密度为:,其中,和,r,为正的常数,,为实常数,则称,X,服从韦布分布,记作,W,(,,,r,,,)。,机械、电气零件的失效时间分布常用韦布分布表示。,11,(5)韦布分布(Weibull Distribution)设,(,6,)复合泊松分布,设,X,1,,,X,2,为一系列独立同分布的非负整数随机变量,,N,为与,X,1,,,X,2,,,独立的泊松分布随机变量,则称,为复合泊松分布。,12,(6)复合泊松分布设X1,X2为一系列独立同分布的非负整数,3.2,随机数发生器,按照一定的计算方法产生的一列数,使它们具有类似与均匀随机变量的性质,称这样产生的一系列数值为,伪随机数,(,Pseudo random Number,)。,计算机仿真模型产生随机变量从而实现各种随机过程的方法:,0,,,1,区间均匀分布的随机数,转换方法,随机数,产生方法,服从某分布的随机变量,13,3.2 随机数发生器按照一定的计算方法产生的一列数,使它们具,最早的时候,人们通过物理方法来产生随机数,如采取抽签、投骰子、抓球等方法,后来出现了用脉冲电子管的电子电路来产生随机数等方法。各种各样的物理方法提供了丰富多彩的随机数发生方法。随机计算机技术的发展,对随机数发生器提出了更高的要求,于是在,20,世纪四五十年代,人们开始寻求数字或算术的方法来产生随机数。,目前常用的随机数发生器有,线性同余发生器,、,组合发生器,、,Tausworthe,发生器,等。,14,最早的时候,人们通过物理方法来产生随机数,如采取抽签、投骰子,
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