概率分布图是指,在“横轴上设定表示事件的数值、在纵轴上设定概率”的图表。
图表16-6 骰子的概率分布图
通过观察图表,我们能够从视觉上对各事件的概率进行计算。例如,出现2≤x≤4的点数的概率,也就是2~4这3根柱子的高度之和,为:
接下来要做的是,描绘均匀分布的[0,1]-赌盘模型的概率分布图。该图为6根柱子组成的骰子的概率分布图,需要注意的是,虽然我们可以把它想象成由无限个细微的部分组成,但实际上还是有所差异的(图表16-7)。
首先,横轴上排列着无数个满足条件0≤x≤1的数值x。因此,图表只存在于0≤x≤1这一取值范围之内,横线AB的高度为1。这里需要注意的是,“高度1”所指的并非抽取到各个x的“概率”。实际上,正如方才解说的那样,对应各个x的整合性的概率值只有0,如果为1会很奇怪。例如,在x=0.5时,纵向线段CD的长度1,而这并不是抽取到0.5的概率。
图表16-7 均匀分布的概率分布图
在诸如均匀分布这种连续型概率模型中,用来表示的概率并不是“高度”,而是“面积”。如果考虑面积的话,那么CD只是一条线段,面积为0,这样想就符合了整合性的要求。
例如,基本事件{0.5≤x<0.7}的概率,也就是图表16-8中涂有颜色的长方形的面积。该长方形的横为0.2,纵为1,因此面积为0.2×1=0.2,这与上一节中所解说的基本事件{0.5≤x<0.7}的概率是一致的。
图表16-8 在连续型的概率分布图中,用面积表示概率
用比喻性的方式来解释“概率的密度”与“概率”的关系,则就像是“速度”和“距离”之间的关系。例如,“分速10米”并不是指“距离”意义上的米,而是指瞬间的速度。从这个意义上来讲,距离为0。“分速10米”表示:如果按照当前的状态持续1分钟,将会前进10米的距离。因此,如果以分速10米前进5分钟,那么前进的距离就是10×5=50米。也就是说,速度是根据所花费的时间,首次转化为距离的量。而概率密度的含义也大致相同,是指根据区间所占的宽度,首次转换为概率的量。
第16讲·小结
1.抛硬币或掷骰子的试验,是各个数被设定为“大致相同”的概率模型。
2.在[0,1]-赌盘模型中,0≤x≤1的数值被设定为“大致相同”。
3.[0,1]-赌盘模型是均匀分布的概率模型,它的基础是事件{0≤x<t}所占有的区间。
4.设定事件{0≤x<t}的概率p({0≤x<t)为宽度t。
5.概率分布图是指,设定横轴为数值、纵轴为概率的图表。在连续型的情况下,纵轴则不用来表示概率本身,而是概率的密度。
6.均匀分布的概率分布图为水平直线(线段)。事件的概率就是长方形的面积。
7.在均匀分布中,(概率)=(概率密度)×(区间的长度)
练习题
答案参见此处
运用[0,1]-赌盘模型,计算以下概率。
(1)p(0.2≤x<0.7)=()
(2)p((0.1≤x<0.4)or(0.5≤x<0.9))=()
(3)p((0.3≤x<0.7)与(0.4≤x<0.8)的重叠部分)=()
