概率論與數(shù)理統(tǒng)計是數(shù)學一和數(shù)學三必考的課程之一。在概率9講中有明確提到,學習概率的核心就是要明白概率統(tǒng)計的研究思想、并且能熟練使用微積分工具來研究概率。
因此大家在學習概率論與數(shù)理統(tǒng)計的時候應該注意以下幾點:
01
重視概念的甄別
在概率論中存在許多容易混淆的概念,如果不能認真區(qū)分,仔細加以甄別,就不能正確理解這些重要概念,在應用時就會產生各種各樣的錯誤。
互不相容事件與相互獨立事件是最容易混淆的一對概念。
“互不相容”是指兩個事件不能同時發(fā)生。
而“相互獨立”則是指一個事件發(fā)生與否對另一事件發(fā)生的概率沒有影響。
隨機變量的獨立性與不相關性是兩個既有區(qū)別又有聯(lián)系的概念。
兩個隨機變量X,Y可能不相關,但也也不相互獨立。
條件概率P(A|B)與乘積概率P(AB) 也是容易混淆的一對概念。
條件概率是已知某事件發(fā)生條件下,另一事件發(fā)生的概率,而乘積概率中所涉及的事件都沒有“已經(jīng)發(fā)生”的假定。兩者的關系為
P(AB)=P(B)P(A|B)
02
提高分析和解決問題能力是關鍵
在概率論中有許多經(jīng)長期實踐概括出的重要概率模型(簡稱“概型”),學生必須了解其背景、特點和適用范圍,要熟記計算公式,以便能正確應用。例如:
(1)古典概型:一類具有有限個“等可能”發(fā)生的基本事件的概率模型。
(2)完備事件組模型:若干個兩兩互不相容的事件在一次試驗中有且僅有一個發(fā)生的一類概率模型。它主要用于某些復雜事件的計算——全概率公式,以及某些條件概率的計算——貝葉斯公式。
(3)貝努利概型與二項分布模型:貝努利概型是關于獨立重復試驗序列的一類重要的概率模型,其特點是各個重復試驗是獨立進行的,且每次試驗中僅有兩個對立的結果:事件A發(fā)生或不發(fā)生,則在n次獨立重復試驗中,事件A恰好發(fā)生k次的概率為
(4)泊松分布:物理上存在一種質點流,稱為泊松流,它是由源源不斷的隨機出現(xiàn)的許多質點構成的一種隨機質點流。例如,電話交換臺所接到的呼喚形成一呼喚流,到某商店去購物的顧客形成一顧客流,經(jīng)過某塊天空的流星形成流星流,放射性物質不斷放出的質點形成質點流等等。泊松流的主要特征之一就是在任意兩個不相交的時間區(qū)間內各自出現(xiàn)的質點個數(shù)是相互獨立的。加上另一些特征,即可導出泊松流的概率模型.
(5)正態(tài)分布:最重要的概率模型:根據(jù)中心極限定理的意義可知:無數(shù)微小的,又相互獨立作用的隨機因素,如果它們同分布,則它們累加起來的總效應必定服從正態(tài)分布。這是正態(tài)分布應用最為廣泛的根本原因。例如人體的身高、體重,測量的誤差等都服從正態(tài)分布。
(6)均勻分布:“等可能”取值的連續(xù)化模型:如果連續(xù)隨機變量X僅在某有限區(qū)間[a,b]內取值,且具有概率密度
則稱X服從區(qū)間[a,b]上的均勻分布。
除以上6種常見的概率模型外,還有指數(shù)分布,隨機變量的函數(shù)等模型,不再—一列舉,可參考《概率論與數(shù)理統(tǒng)計9講》有關內容。
03
典型例題反復算
學生普遍反映本課程自學較難,除概念抽象外,恐怕一些特殊的計算方法也會帶來不少學習上的困難。要突破這一點,最好的方法是將有關的典型例題讀完后,合上書,認真復算一遍,邊算邊加深理解。
04
領會各種統(tǒng)計方法內在的統(tǒng)計思想
例如,極大似然估計法的主要統(tǒng)計思想是:如果在一次試驗中,某個樣本x1, x2,…,xn一旦出現(xiàn),就有理由認為該樣本出現(xiàn)的概率最大。具體操作時,只要利用總體的已知分布(其中包含待估的本知參數(shù))構造樣本的聯(lián)合分布,即似然函數(shù),再應用微積分的極值原理找出最大值點,即得極大似然估計量。
又如,區(qū)間估計實際上是以一定的把握(置信概率)去估計未知參數(shù)所落入的范圍(置信區(qū)間)。區(qū)間估計方法最主要的統(tǒng)計思想是:設法構造一個與待估未知參數(shù)有關的統(tǒng)計量,利用它的抽樣分布,在給定的置信概率下確定臨界值,再作適當?shù)母怕屎愕茸冃渭纯色@得置信區(qū)間。簡言之,就是以統(tǒng)計量及其抽樣分布為武器,達到用樣本推斷總體的目的。
數(shù)理統(tǒng)計既然是用部分去推斷總體,特別是區(qū)間估計和假設檢驗都只是根據(jù)一次抽樣所得的樣本值去下結論,這就不可能不犯錯誤,于是就產生了區(qū)間估計的可靠性(置信概率)和假設檢驗的兩類錯誤問題。這就是說,數(shù)理統(tǒng)計工作者對實際問題下結論時往往不是簡單地回答“是”或“非”,而是帶有一定的犯錯誤的概率。這樣做,既體現(xiàn)了實事求是的科學精神,又鼓勵人們通過不斷實踐,經(jīng)過多次試驗逐步獲得較為準確和可靠的結論。學生在學習數(shù)理統(tǒng)計這部分內容時應充分領會和把握統(tǒng)計方法的這一重要特色。
05
注意概率統(tǒng)計中專用語言和符號的使用
根據(jù)歷年考試的情況反映出學生的學習效果不容樂觀。許多學生對基本知識和基本技能不能正確理解和掌握。例如,求得的概率是負值或大于1,方差小于0,相關系數(shù)大于1等錯誤大有人在;對于“至少發(fā)生1個”、“至多發(fā)生2個”等概率論專用語言不理解,從而不能正確表達事件;計算概率時,對有關事件A,B,C等或有關隨機變量X,Y等的含義不事先設定;正態(tài)分布計算中對一般的正態(tài)變量不作“標準化變換”;關于事件或隨機變量獨立性的判定或證明更是錯誤百出,答非所問。特別是數(shù)理統(tǒng)計部分,許多考生或者放棄,或者胡亂解答一通。這些現(xiàn)象充分說明,學生一定要重視基本概念、基本原理和基本方法的真正理解和掌握。