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2009年质量资格辅导之随机变量及其分布(3)

考试网(www.examw.com)  2009年11月10日  
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 (二) 连续随机变量的分布

 连续随机变量x的分布可用概率密度函数p(x)表示。下面以产品的质量特性x,(如加工机械轴的直径)为例来说明p(x)的由来。

  假定我们一个接一个地测量产品的某个质量特性值x, 把测量得到的x值一个接一个地放在数轴上。当累积到很多x值时,就形成一定的图形,为了使这个图形得以稳定,把纵轴改为单位长度上的频率,由于频率的稳定性,随着被测质量特性值x的数量愈多,这个图形就愈稳定,其外形显现出一条光滑曲线。这条曲线就是概率密度曲线,相应的函数表达式p(x)称为概率密度函数,它就是一种表示质量特性x随机取值的内在统计规律性的函数。

  概率密度函数p(x)有多种形式,有的位置不同,有的散布不同,有的形状不同。这些不同的分布形式反映了质量特性总体上的差别,这种差别正是管理层应该特别关注之处。

 这里应强调的是:图上的纵轴原是“单位长度上的频率”,由于频率的稳定性,可用概率代替频率,从而纵轴就成为 "单位长度上的概率",这就是概率密度的概念,故最后形成的曲线称为概率密度曲线。概率密度函数p(x)是连续随机变量特有的概念,它有如下性质。

  (1)p(x)一定位于x轴上方,即p(x) 0。

  (2)p(x)与x轴所夹的面积恰好为1,即 。

  (3)连续随机变量x在区间 [a, b] 上的取值的概率 为概率密度曲线下,在区间 [a, b] 上所夹的曲边梯形面积 (见图1.2-3)。

  (4)连续随机变量x取一点的概率为零,即p(x=a)=0,因为在一点上的积分永远为零。

  (5) ,这是因为 , 后者为零即得。

  (6)连续随机变量x 的分布函数f(x)可用其密度函数算得,即 f(x)=p(x x)= 注:所谓分布函数f(x)就是概率密度函数从 到x的积分,它表示随机变量取值从 到x的概率,或 [例1.2-5 ] 考试得分是一个随机变量,下面是三个不同地区同一课程考试得分的概率密度函数 (见图1.2-4)。得分可以取0到100分中的任意值,及格是50分,对每一地区,及格率大约是0.5呢?还是大大超过0.5?还是大大低于0.5?

  解:在图1.2-4上的50分处引一条垂线,则及格概率是:

  从50到100之间的面积

  从图1.2-4上可以看出:

  地区(a)的及格概率大大超过0.5。

来源:考试网-质量工程师考试

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