《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》是從數(shù)量側(cè)面研究隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律性的數(shù)學(xué)理論,其理論與方法已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事和科學(xué)技術(shù)中。主要包括:隨機(jī)事件和概率,一維和多維隨機(jī)變量及其分布,隨機(jī)變量的數(shù)字特征,大數(shù)定律與中心極限定理,參數(shù)估計(jì),假設(shè)檢驗(yàn)等內(nèi)容。
一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)
1.課程性質(zhì)
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是研究隨機(jī)現(xiàn)象客觀規(guī)律性的數(shù)學(xué)學(xué)科,在高等工科學(xué)校教學(xué)計(jì)劃中是一門基礎(chǔ)理論課。
2.課程目的和任務(wù)
通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本概念,基本理論和方法,從而使學(xué)生初步掌握處理隨機(jī)現(xiàn)象的基本思想和方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)方法分析和解決實(shí)際問題的能力。
二、課程教學(xué)內(nèi)容及要求
第一章 隨機(jī)事件及其概率
教學(xué)內(nèi)容:樣本空間與隨機(jī)事件;事件間的關(guān)系與運(yùn)算;事件的頻率;概率的公理化體系;古典概型;幾何概型;條件概率與乘法定理;全概率公式與貝葉斯公式;隨機(jī)事件的獨(dú)立性。
教學(xué)要求:
1. 理解隨機(jī)事件和樣本空間的概念;熟練掌握事件之間的關(guān)系與基本運(yùn)算。
2. 理解事件頻率的概念;了解隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性。
3. 知道概率的公理化定義;理解古典概率的概念;了解幾何概率;掌握概率的基本性質(zhì)(特別是加法定理);會應(yīng)用這些性質(zhì)進(jìn)行概率計(jì)算。
4. 理解條件概率的概念;掌握乘法定理、全概率公式和貝葉斯公式,并會應(yīng)用這些公式進(jìn)行概率計(jì)算。
5. 理解事件獨(dú)立性的概念;會應(yīng)用事件的獨(dú)立性進(jìn)行概率計(jì)算。
重點(diǎn):事件的關(guān)系與運(yùn)算;概率的公理化體系;古典概率的計(jì)算;概率的加法公式、乘法公式與全概率公式;條件概率與事件的獨(dú)立性。
難點(diǎn):古典概率的計(jì)算;全概公式與貝葉斯公式的應(yīng)用;
深度和廣度:熟練掌握事件之間的關(guān)系與基本運(yùn)算及條件概率、乘法公式、全概率公式;了解貝葉斯公式的應(yīng)用,理解事件的獨(dú)立性概念。
第二章 隨機(jī)變量及其分布
教學(xué)內(nèi)容:隨機(jī)變量與分布函數(shù);離散型隨機(jī)變量的概率分布;連續(xù)型隨機(jī)變量的概率分布。
教學(xué)要求:
1. 了解隨機(jī)變量的概念;理解分布函數(shù)的概念和性質(zhì);掌握離散型隨機(jī)變量和連續(xù)型隨機(jī)變量的描述方法;理解分布律與分布密度的概念和性質(zhì)。
2. 熟練掌握二項(xiàng)分布、泊松(Possion)分布、均勻分布、指數(shù)分布和正態(tài)分布;會利用概率分布計(jì)算有關(guān)事件的概率。
重點(diǎn):離散型隨機(jī)變量的分布律與連續(xù)型隨機(jī)變量的分布密度的概念和性質(zhì)。
難點(diǎn):用分布律或分布密度求概率。
第三章 隨機(jī)向量及其分布
教學(xué)內(nèi)容:二維隨機(jī)變量的概率分布;邊緣分布;條件分布;隨機(jī)變量的獨(dú)立性。
教學(xué)要求:
1. 了解隨機(jī)向量(多維隨機(jī)變量)的概念;了解二維隨機(jī)變量的聯(lián)合分布函數(shù)、聯(lián)合分布律、聯(lián)合分布密度的概念和性質(zhì),并會計(jì)算有關(guān)事件的概率。
2. 掌握二維隨機(jī)變量的邊緣分布與聯(lián)合分布的關(guān)系。
3. 理解隨機(jī)變量獨(dú)立性的概念,并會應(yīng)用隨機(jī)變量的獨(dú)立性進(jìn)行概率計(jì)算。
重點(diǎn):二維隨機(jī)變量的邊緣分布與聯(lián)合分布的關(guān)系;隨機(jī)變量的獨(dú)立性。
深度和廣度:熟練掌握離散型和連續(xù)型二維隨機(jī)變量的聯(lián)合分布密度,分布函數(shù)的求法及它們之間的關(guān)系。
第四章 隨機(jī)變量的函數(shù)及其數(shù)值模擬
教學(xué)內(nèi)容:一維隨機(jī)變量函數(shù)的分布;二維隨機(jī)變量函數(shù)的分布。
教學(xué)要求:
會求簡單的隨機(jī)變量函數(shù)的概率分布;會求兩個獨(dú)立隨機(jī)變量的和的分布。
重點(diǎn):一維隨機(jī)變量的函數(shù)的分布。
難點(diǎn):兩個隨機(jī)變量和的分布。
深度和廣度:掌握隨機(jī)變量的函數(shù)的分布函數(shù)及密度的求法,會求兩個隨機(jī)變量和的分布。
第五章 隨機(jī)變量的數(shù)字特征
教學(xué)內(nèi)容:數(shù)學(xué)期望;方差;協(xié)方差與相關(guān)系數(shù);原點(diǎn)矩與中心矩。
教學(xué)要求:
1. 理解數(shù)學(xué)期望、方差的概念,掌握它們的性質(zhì)與計(jì)算;會計(jì)算隨機(jī)變量函數(shù)的數(shù)學(xué)期望。
2. 熟記二項(xiàng)分布、泊松分布、均勻分布、指數(shù)分布和正態(tài)分布的數(shù)學(xué)期望與方差。
3. 了解相關(guān)系數(shù)的概念并掌握它的性質(zhì)與計(jì)算。
重點(diǎn):數(shù)學(xué)期望與方差的計(jì)算。
深度和廣度:熟練掌握隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望與方差的求法。
第六章 大數(shù)定律與中心極限定理
教學(xué)內(nèi)容:切比雪夫不等式;大數(shù)定律;中心極限定理。
教學(xué)要求:
1. 了解切比雪夫不等式、切比雪夫定理和伯努里定理。
2. 知道獨(dú)立同分布的中心極限定理和棣莫佛-拉普拉斯定理。
難點(diǎn):切比雪夫不等式與中心極限定理。
深度和廣度:了解切比雪夫不等式、大數(shù)定律、中心極限定理。
第七章 樣本和抽樣分布
教學(xué)內(nèi)容:總體與樣本;統(tǒng)計(jì)量與樣本矩;χ2分布、t分布、F分布;正態(tài)總體的抽樣分布。
教學(xué)要求:
1.理解總體、個體、樣本和統(tǒng)計(jì)量的概念;掌握直方圖的作法、樣本平均值和樣本方差的計(jì)算。
2. 了解χ2分布、t分布、F分布的定義并會查表計(jì)算;了解正態(tài)總體的某些常用統(tǒng)計(jì)量的分布。
重點(diǎn):樣本和統(tǒng)計(jì)量的概念;樣本均值和樣本方差。
深度和廣度:理解各類正態(tài)總體抽樣分布。
第八章 參數(shù)估計(jì)
教學(xué)內(nèi)容:點(diǎn)估計(jì);矩估計(jì)法;極大似然估計(jì)法;估計(jì)量的評價標(biāo)準(zhǔn);參數(shù)的區(qū)間估計(jì)法。
教學(xué)要求:
1. 理解點(diǎn)估計(jì)的概念;了解矩估計(jì)法(一階、二階)與極大似然估計(jì)法;了解估計(jì)量的評選標(biāo)準(zhǔn)。
2. 理解區(qū)間估計(jì)的概念;會求正態(tài)總體的均值與方差的置信區(qū)間。
重點(diǎn):矩估計(jì)法;極大似然估計(jì)法;正態(tài)總體均值與方差的區(qū)間估計(jì)。
難點(diǎn):極大似然估計(jì)。
深度和廣度:理解點(diǎn)估計(jì)的概念,掌握矩估計(jì)法;極大似然估計(jì)法。
第九章 假設(shè)檢驗(yàn)
教學(xué)內(nèi)容:假設(shè)檢驗(yàn)的基本概念與基本原理;正態(tài)總體參數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn);總體分布的χ2檢驗(yàn)法。
教學(xué)要求:
1. 理解假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想;掌握假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟;知道假設(shè)檢驗(yàn)可能產(chǎn)生的兩類錯誤。
2. 掌握單個和兩個正態(tài)總體的均值與方差的假設(shè)檢驗(yàn);了解關(guān)于總體分布假設(shè)的χ2檢驗(yàn)法。
重點(diǎn):假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想;正態(tài)總體均值與方差的假設(shè)檢驗(yàn)。
難點(diǎn):單側(cè)假設(shè)檢驗(yàn)。
深度和廣度:理解假設(shè)檢驗(yàn)的基本概念與基本原理,掌握單個和兩個正態(tài)總體的均值與方差的假設(shè)檢驗(yàn)。
三、課程教學(xué)基本要求
1.課堂講授:
教學(xué)方法采用課堂與課件配合使用、以講述為主,使學(xué)生從中學(xué)到本課程的基本內(nèi)容,并學(xué)會邏輯推理方法。
2.作業(yè)方面:
布置習(xí)題的目的有兩點(diǎn):一是加深同學(xué)對基本概念的理解;二是強(qiáng)化計(jì)算方法。
3.考核方式:
考試形式以筆試為主,題型有選擇題、填空題、計(jì)算題和證明題。