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3.2 频率的计算

一、相关概念
1.事件

统计学里,满足条件的个体集合称为事件。

2.总体频率

如果是在总体中考虑问题,事件相应的个体数称为总体频数,其与N之比称为事件的总体频率。

3.样本频率

如果是在样本中考虑问题,则事件包含的个体数称为样本频数,其与n之比称为事件的样本频率。

4.集合

既然事件是一个集合,所以事件的计算可以借助一些中学教材已经介绍的集合论进行。

Ω是最大的集合,是谓必然事件;空集是最小的集合,是谓不可能事件,记作Ø。Ω相应地总体频率为1,Ø相应地总体频率为0。

5.并事件和交事件

如果Ω中的一个事件B里的个体全都包含在另一个事件A内,则说A包含B,或言B包含于A,记作A⊃B或B⊂A。此时A的总体频率不小于B的总体频率。

如果A和B两个事件里的所有个体都包含于C事件,且C不包括A和B之外的个体,则定义C事件是A和B两个事件的并事件(简称并),且记并运算为

例如年龄不足12岁者和性别为女性者,可以看作年龄不足12岁者和性别为女性者两个事件的并。

如果C事件的所有个体都既属A又属B,则则定义C事件为A和B两个事件的交事件(简称交),且记交运算为

C=A∩B

如年龄不足12岁且性别为女性者,可以看作年龄不足12岁者和性别为女性者两个事件的交。

如果Ω只包含两个事件,记其中一个事件为A,记另一个为Ã,显然两者之并为Ω。并且,如果Ω的任一个体要么属于A,要么属于Ã,则认为AÃ两个事件互不包含,显然两者之交为空集Ø

如果Ω包含若干事件(k=1,2,…,L),满足几者之并为Ω,几者之交为空集Ø,则称这些事件为Ω的一个分划

基于一个变量的定义域将总体分做几个拥有上述性质的可能事件,便可形成一个分划。这样的分划是获得该变量分布的基础。

Ω里全部事件的并集,其频率为1。这一性质称为归一化。任何可能事件的频率大于0。

二、概率的计算

在事件计算中经常用到加法原理与乘法原理。

分类加法计数原理:完成一件事有L类不同方案,在第一类方案中种不同的方法,在第二类方案中有种不同的方法……在第n类方案中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法。

例如从甲地到乙地,可以乘火车,也可以乘汽车,还可以乘飞机。一天中火车有5班,汽车有3班,飞机有1班。问:一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地,共有多少种不同走法?

答:一天中乘坐火车有5中走法,乘坐汽车有3种走法,乘坐飞机有1种走法,所以一天中从甲地到乙地共有5+3+1=9(种)不同走法。

分步乘法计数原理:完成一件事需要k个步骤,做第一个步骤有种不同的方法,做第二个步骤有种不同的方法……做第n个步骤有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法。

例如从甲地到丙地需要途径乙地。现知道从甲地到乙地有4条路可以走,从乙地到丙地有2条路可以走,从甲地到丙地共有4×2=8种方法。

频率计算是统计学获得分布的关键步骤,全部计算完成之后即可给出变量的分布。

事件A以事件B为条件的频率记为,定义为事件A与事件B之交集所含个体数目与事件B所含个体数目之比。由于所有建模和其他因果性统计分析都要用到,读者须对条件频率给予特别关注。

为集合的一个分划,B是集合上的任意事件,则

上的全频率(全概率),上面的公式称为全频率公式(全概率公式)。其中为条件的条件频率

最后修改: 2022年01月11日 Tuesday 10:26