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2009年质量专业理论与实务辅导(3)

考试网(www.examw.com)  2009年11月7日  
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 (三) 概率的统计定义

 概率的统计定义的要点如下:

  (1)与事件a有关的随机现象是可以大量重复试验的;

  (2)若在n次重复试验中,事件a发生 次,则事件a发生的频率为:

  (1.1-2)

  频率 能反映事件a发生的可能性大小;

  (3)频率 将会随着重复试验次数不断增加而趋于稳定,这个频率的稳定值就是事件a的概率。在实际中人们无法把一个试验无限次地重复下去,只能用重复试验次数n较大时的频率去近似表示概率。

  [例1.1-7 ] 说明频率稳定的例子

  (1)为了验证掷一枚均匀硬币出现正面的概率为0.5,许多人做了大量的重复试验,图1.1-10记录了前400次掷硬币试验中频率 的变化情况。在重复次数n较小时 波动剧烈,随着n的增大, 波动的幅度在逐渐变小。历史上有不少人做过更多次重复试验。其结果(见表1.1-1)表明,正面出现的频率逐渐稳定在0.5。这个0.5就是频率的稳定值,也是正面出现的概率,这与用古典方法计算的概率是相同的。

  (2)在英语中某些字母出现的频率远高于另外一些字母。人们对各类的英语书刊中字母出现的频率进行了统计。发现各个字母的使用频率相当稳定,其使用频率见表1.1-2。这项研究在计算机键盘设计 (在方便的地方安排使用频率较高的字母键)、印刷铅字的铸造 (使用频率高的字母应多铸一些)、信息的编码 (使用频率高的字母用较短的码)、密码的破译等等方面都是有用的。

  三、概率的性质及其运算法则

  (一) 概率的基本性质及加法法则

  根据概率的上述定义,可以看出它具有以下基本性质:

  性质l:概率是非负的,其数值介于0与1之间,即对任意事件a,有:

  特别,不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1,即:

  性质2:若 是a的对立事件,则:

  或

  性质3:若 则:

  性质4:事件a与b的并的概率为:

  这个性质称为概率的加法法则。特别若a与b互不相容,即:

  若 ,则:

  性质5:对于多个互不相容事件 ,有:

  [例1.1-7] 抛三枚硬币,至少一个正面出现 (记为事件 )的概率是多少?

  解:在抛三枚硬币的随机试验中,样本空间共有8个样本点:(正、正、正)、(反、反、反)、(正、反、反)、(反、正、反)、(反、反、正)、(正、正、反)、(正、反、正)、(反、正、正)。 中所含的样本点较多,但其对立事件 ="抛三枚硬币,全是反面"={(反,反,反)},只含一个样本点,从等可能性可知 =1/8。再由性质2,可得:

  [例1.1-8] 设事件 的概率分别为 .在下列三种情况下分别求 的值:

  (1) 与 互斥;

  (2) 解:(1)因为 与 互斥,所以 , =0

  (2)因为 所以 = = [例1.1-9]一批产品共100件,其中5件不合格品,现从中随机抽出10件,其中最多有两件不合格品的概率是多少?

  解:设ai表示事件“抽出10件中恰好有i件不合格品” ,于是所求事件上a=“最多有2件不合格品可表示为:a=a0∪a1∪a2,并且a0、 a1、 a2为三个互不相容事件,由性质5可知:p(a)=p(a0)+p(a1)+p(a2)。余下就是用古典方法算得ai的概率。据a0的定义,从100件产品随机抽出10件的所有样本点共有 个。要使抽出的10件产品中有0件不合格品,即全是合格品,则10件必须从95件合格品中抽取,所以:

  p(a0)= 类似的可算得:

  p(a1)= p(a2)=0.0702

  于是所求的概率为:

  p(a)=0.5837+0.3394+00.0702=0.9933

  可见事件a发生的概率很接近于1,说明发生的可能性大;而它的对立事件a=“抽10件产品中至少有3件不合格品”的概率p( )=1-p(a)=0.0067,发生的可能性很小。

来源:考试网-质量工程师考试

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