离散型随机变量及其分布函数.ppt

一、离散型随机变量的分布函数,二、几种常见的离散型随机变量,三、小结,第2.2节 离散型随机变量 及其分布函数,一、离散型随机变量的分布函数,离散型,(1)离散型 若随机变量所有可能的取值为有限个或可列无穷个，则称其为离散型随机变量.,观察掷一个骰子出现的点数.,随机变量 X 的可能值是 :,随机变量,连续型,实例1,1, 2, 3, 4, 5, 6.,非离散型,其它,实例2 若随机变量 X 记为 “连续射击, 直至命中时的射击次数”, 则 X 的可能值是:,实例3 设某射手每次射击打中目标的概率是0.8, 现该射手射了30次,则随机变量 X 记为“击中目标 的次数”,则 X 的所有可能取值为:,实例2 随机变量 X 为“测量某零件尺寸时的测误差”.,则 X 的取值范围为 (a, b) 内的任一值.,实例1 随机变量 X 为“灯泡的寿命”.,(2)连续型 若随机变量所有可能的取值可以连续 地充满某个区间,则称其为连续型随机变量.,则 X 的取值范围为,说明,定义,离散型随机变量的分布律也可表示为,或,例1 设一汽车在开往目的地的路上需经过四盏信号灯.每盏灯以 的概率禁止汽车通过.以 表示汽车首次停下时已经过的信号灯盏数（信号灯的工作是相互独立的），求 的分布律.,分布函数,分布律,离散型随机变量的分布函数与其分布律之间的关系：,也就是：,二、常见离散型随机变量的概率分布,设随机变量 X 只取0与1两个值 , 它的分布律为,1.两点分布,则称 X 服从 (0-1) 分布或两点分布或伯努利分布.,两点分布是最简单的一种分布,任何一个只有两种可能结果的随机现象, 比如新生婴儿是男还是女、明天是否下雨、种籽是否发芽等, 都属于两点分布.,说明,2.二项分布,若X的分布律为：,称随机变量X服从参数为n,p的二项分布。记为,其中q1p,分析,这是不放回抽样.但由于这批元件的总数很大, 且抽查元件的数量相对于元件的总数来说又很小,因而此抽样可近似当作放回抽样来处理.,例2,解,图示概率分布,解,因此,例3,3. 泊松分布,泊松分布的背景及应用,二十世纪初罗瑟福和盖克两位科学家在观察 与分析放射性物质放射出的 粒子个数的情况时, 他们做了2608 次观察(每次时间为7.5 秒)，发现 放射性物质在规定的一段时间内, 其放射的粒子 数X 服从泊松分布.,地震,在生物学、医学、工业统计、保险科学及 公用事业的排队等问题中 , 泊松分布是常见的. 例如地震、火山爆发、特大洪水、交换台的电 话呼唤次数等都服从泊松分布.,火山爆发,特大洪水,电话呼唤次数,交通事故次数,商场接待的顾客数,在生物学、医学、工业统计、保险科学及 公用事业的排队等问题中 , 泊松分布是常见的. 例如地震、火山爆发、特大洪水、交换台的电 话呼唤次数等, 都服从泊松分布.,泊松定理,证明,上面我们提到,：设1000 辆车通过,出事故的次数为 X , 则,可利用泊松定理计算,所求概率为,解,例4 有一繁忙的汽车站, 每天有大量汽车通过, 设每辆汽车,在一天的某段时间内出事故的概率 为0.0001,在每天的该段时间内有1000 辆汽车通 过,问出事故的次数不小于2的概率是多少?,4. 几何分布,若随机变量 X 的分布律为,则称 X 服从几何分布.,实例 设某批产品的次品率为 p,对该批产品做有放回的抽样检查 , 直到第一次抽到一只次品为止 ( 在此之前抽到的全是正品 ), 那么所抽到的产品数目 X 是一个随机变量 , 求X 的分布律.,所以 X 服从几何分布.,说明 几何分布可作为描述某个试验 “首次成功” 的概率模型.,解,5.超几何分布,设X的分布律为,超几何分布在关于废品率的计件检验中常用到.,说明,1.常见离散型随机变量的分布,两点分布,二项分布,泊松分布,几何分布,三、内容小结,超几何分布,二项分布,泊松分布,两点分布,例1 为了保证设备正常工作, 需配备适量的维修工人 (工人配备多了就浪费 , 配备少了又要影响生产),现有同类型设备300台,各台工作是相互独立的,发生故障的概率都是0.01.在通常情况下一台设备的故障可由一个人来处理(我们也只考虑这种情况) ,问至少需配备多少工人 ,才能保证设备发生故障但不能及时维修的概率小于0.01?,解,合理配备维修工人问题,备份题,由泊松定理得,故有,即,例2 (人寿保险问题) 有2500个同年龄同社会阶层的人在保险公司里参加了人寿保险,在每一年里每个人死亡的概率为0.002,每个参加保险的人在1月1日付12元保险费,而在死亡时,家属可在公司里领取2000元.问 (1)保险公司亏本的概率是多少? (2) 保险公司获利不少于一万元的概率是多少?,保险公司在1月1日的收入是 250012=30000元,解: 设X表示这一年内的死亡人数,则,保险公司这一年里付出2000X元.假定 2000X30000,即X 15人时公司亏本.,于是,P公司亏本=P X 15=1-PX 14,由泊松定理得,P公司亏本,(2) 获利不少于一万元,即,也即X10,P获利不少于一万元=PX10,30000 -2000X 10000，,