O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi
Hodisa ehtimolining statistik ta`rifi
Download 1.11 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 3-§. Ehtimollar nazariyasining aksiomalari
- Bayes formulasi
- 5-§. O`zaro bog`liq bo`lmagan tajribalar ketma- ketligi. Bernulli formulasi
Hodisa ehtimolining statistik ta`rifi. Yuqorida aytib o`tganimizdek, hodisa ehtimolining klassik ta`rifi tajriba natijasida ro`y beradigan elementar hodisalarning teng imkoniyatli bo`lishiga asoslangandir.
Ko`p hollarda elementar hodisalarning teng imkoniyatli bo`lishini ko`rsata olmaymiz. Shu sababli ham hodisa ehtimolining amalda qulay bo`lgan ta`rifini keltirish zaruriyati tug`iladi. Bunday ta`riflardan biri hodisa ehtimolining statistik ta`rifidir. Bu ta`rifni keltirishdan avval nisbiy chastota tushunchasi bilan tanishamiz.
Tabiatda, texnikada ko`p marta takrorlanadigan voqealarga duch kelamiz. Bu tajriba natijasida biror A hodisa ro`y berishi ham mumkin, ro`y bermasligi ham mumkin. Aytaylik, N marta tajriba o`tkazilgan bo`lib, unda A hodisa µ marta ro`y bergan bo`lsin. Ushbu
( ) ( ) N A A W µ = nisbat hodisaning nisbiy chastotasi deb ataladi.
Demak, A hodisaning nisbiy chastotasi shu hodisa ro`y bergan tajribalar sonini o`tkazilgan jami tajribalar soniga bo`lgan nisbatiga teng. Ko`p kuzatishlar shuni ko`rsatadiki, bir xil shart-sharoitda ko`p marta takrorlanadigan tajriba o`tkazilganda nisbiy chastota biror o`zgarmas son atrofida tebranib turadi (odatda buni
7
takrorlaganda, tanganing gerbli tomonining tushish chastotasi quyidagicha bo`lgan.
Tajribalar soni (W) Gerbli tomoni bilan tushish soni (
µ ) Nisbiy chastota r W
4040 12000 24000
2048 6019
12012 0,5080
0,5016 0,5005
Bundan nisbiy chastotaning 0,5 soni atrofida tebranib turishiki ko`ramiz. Tajribalar sonini yanada orttira borganda nisbiy chastota 0,5 soniga borgan sari yaqin kelaveradi.
Shunday qilib, hodisaning nisbiy chastotasi tajribalar soni orta borgan sari bitta o`zgarmas son atrofida bo`lar ekan. Odatda shu son hodisaning ehtimoli deyiladi. Hodisa ehtimoliga berilgan bu ta`rif ehtimolning statistik ta`rifi deyiladi.
ko`chatining ko`karish (N) hodisasining nisbiy chastotasi topilsin.
25 , 30 = = A N µ . Bundan ( ) 83 , 0 6 5 30 25 ≈ = = = N A W A µ
3-§. Ehtimollar nazariyasining aksiomalari Agar ikkita A va V hodisalardan birining ro`y berishi ikkinchisining ro`i berish yoki ro`y bermasligiga bog`liq bo`lmasa, u holda bu hodisalar erkli hodisalar deyiladi. Yuqoridagi mulohazalarimizdan ravshanki, bu mavzuda faqatgina birgalikda bo`lgan hodisalar haqida fikr yuritiladi, chunkn birgalikda bo`lmagan hodisalarning birgalikda ro`y berish (ko`paytmasini) ehtimoli nolga teng.
⋅
Isbot. Shartga ko`ra A va V erkli hodisalar. Tajriba natijasida p ta elementar hodisaga ega bo`laylik. Bulardan n
tasi A hodisaga qulaylik tug`dirsin.
Tajriba natijasida t ta elementar hodisaga ega bo`laylik. Bulardan t 1 tasi V hodisaga qulaylik tug`dirsin. Ravshanki, ( )
( ) m m B Р n n А Р 1 1 , = = (23.7) Tajribalar natijasida ro`y beradigan barcha elementar hodisalar soni pt ta bo`ladi. Bulardan p 1 t 1 tasi A va V hodisalarning birgalikda ro`y berishiga qulaylik tug`diradi. Demak, ( )
nm m n АВ Р 1 1 =
bo`ladi. Bundan esa, yuqoridagi (23.7) munosabatni e`tiborga olib, ( ) ( ) ( ) В Р А Р m m n n В А Р ⋅ = ⋅ = ⋅ 1 1
bo`lishini topamiz. 22.2-natija. A 1 , A 2 , …, A p birgalikda bog`liq bulmagan hodisalar bo`lsin. U holda R(A 1 , A 2 , …, A p )= R(A 1 )R(A 2 )…R(A p ) bo`ladi 8
Ikki yashikning har birida 10 tadan detal` bor. Birinchi yashikda 8 ta, ikkinchi yashikda 7 ta standart detal` bor. Har bir yashikdan tavakkaliga bittadan detal` olinadi. Olingan ikkala detalning standart bo`lish ehtimoli topilsin.
Birinchi yashikdan olingan detal` standart detal` bo`lishi hodisasini A, ikkinchi yashikdan olingani standart detal` bo`lishi hodisasini V deylik. Unda R(A)= 10 8 =0,8, R(V)= 10 7 = 0,7 bo`ladi. Ravshanki, olingan ikkala detalning standart detal` bo`lishi hodisasi esa AV hodisa bo`ladi. A, V birgalikda bo`lmagan hodisalardir. Shuning uchun 22.3 - teoremaga ko`ra R(AV)=R(A) ⋅
bo`ladi. Demak,
⋅
⋅0,7=0,56 bo`ladi. Bog`lik hodisalar ehtimollarini ko`paytirish teoremasini keltirishdan avval hodisaning shartli ehtimoli tushunchasi bilan tanishamiz. Biror A hodisa berilgan bo`lsin. Odatda bu hodisa ma`lum shartlar majmui S bajarilganda ro`y beradi. Agar A hodisaning ehtimoli R(A) ni hisoblaganda S shartlar majmuidan boshqa hech qanday shart talab qilinmasa, bunday ehtimol shartsiz ehtimol deyiladi. Ko`p hollarda A hodisaning extimolini biror V hodisa (R (V)>0) ro`y bergan degan shartda hisoblashga to`g`ri keladi. A hodisaning bunday ehtimoli shartli ehtimol deyiladi va R(A/V) kabi belgilanadi. Misol. Tangani 3 marta tashlash tajribasini qaraylik. Tajriba natijasida ro`y beradigan elementar hodisalar to`plami quyidagicha bo`ladi: Ω = {GGG, GGR, GRG, RGG, RRR, RRG, RGR, GRR}. Bu to`plam 8 ta elementdan iboratdir. Tanganing gerbli tomoni faqat bir marta tushish hodisasi A va kamida bir marta gerbli tomoni tushish hodisasi V bo`lsa, u holda extimolning klassik ta`rifiga asosan:
8 3 , R(V)= 8 7 bo`ladi. R(A/V) shartli ehtimol esa R(A/V)= 7 3 ga teng bo`ladi. Endi bog`liq hodisalar ehtimollarini ko`paytirish teoremasinn keltiramiz.
Ikkita bog`liq hodisaning birgalikda ro`y berish ehtimoli ulardan birining ehtimolini shu hodisa ro`y berdi degan farazda hisoblangan ikkinchi hodisaning shartli eqtimoliga ko`paytmasiga teng: R(AV)=R(A)R(V/A). Misol. Yashikda 5 ta oq, 4 ta qora shar bor. Yashikdan qaytarib joyiga qo`ymasdan, bittalab shar olish tajribasi o`tkazilayotgan bo`lsin. Birinchi galda oq shar, ikkinchi galda qora shar chiqishi ehtimoli topilsin. echish. Birinchi galda oq shar chiqish hodisasini A, ikkinchi galda qora shar chiqish hodisasini V deb olaylik. Bu hodisalar bog`liq hodisalar bo`ladi. Hodisa ehtimoli ta`rifiga ko`ra R(A) = 5/9.
Birinchi galda oq shar chiqqan holda, ikkinchi galda qora shar chiqishi ehtimoli (shartli ehtimoli) R(V/A) = 4/9 bo`ladi. Ravshanki, birinchn galda oq shar, ikkinchi galda qora shar chiqishi hodisasi A - V bo`ladi. Bu hodisaning ehtimolini yuqorida keltirilgan teoremadan foydalanib topamiz:
81 20 9 4 9 5 = ⋅ . 23.2-eslatma. Agar A, V, S bog`liq hodisalar bo`lsa, u holda R(AVS) = R(A)R(V/A)R(S/AV) munosabatning o`rinli bo`lishini ko`rsatish mumkin. 9 Umuman, A 1 , A 2 , …, A p bog`liq hodisalar uchun quyidagi formula urinli bo`ladi: R(A 1 A 2 …A p )= R(A 1 ) R(A 2 /A 1 ) R(A 3 /A 1 A 2 )… R(A n / A 1 A 2 …A p-1 ). 4-§. To`la ehtimol formulasi. Bayes formulasi Biror A hodisa p ta juft-jufti bilan birgalikda bo`lmagan N 1 , N 2 , ..., N p hodisalarning (gipotezalarning) bittasi va faqat bittasi bilangina ro`y berishi mumkin bo`lsin. Demak, birinchidan A=AN 1 + AN 2 , + ... + AN p
ikkinchidan esa ( )
i V АН АН j i ≠ = ∩
bo`ladi. Ehtimollarni qo`shish teoremasidan foydalanib topamiz: R(A) = R(AN 1 + AN 2 , + ... + AN p ) = R(AN 1 )+R(AN 2
p ). Agar
R(AN 1 ) = R(N 1 )R(A/N 1 ), R(AN 2
2
2
……………………….
bo`lishini e`tiborga olsak, u holda ushbu tenglikka kelamiz: R(A)=R(N 1 )R(A/N 1 ) + R(N 2 )R(A/N 2 ) +…+ R(N p )R(A/N p ) = ( ) (
) ∑ = n k k k H A P H P 1 / . Demak,
( ) ( ) (
) ∑ = = n k n n H A P H P A P 1 / . (23.10) Odatda (23.10) formula to`la ehtimol formulasi deb ataladi. To`la ehtimol formulasidan murakkab hodisalarning ehtimollarini hisoblashda foydalaniladi.
Omborga 360 ta mahsulot keltirildi. Bulardan: 300 tasi bir korxonada tayyorlangan bo`lib, 250 tasi yaroqli mahsulot, 40 tasi 2-korxonada tayyorlangan bo`lib, 30 tasi yaroqli mahsulot, 20 tasi 3-korxonada tayyorlangan bo`lib, 10 tasi yaroqli mahsulot. Ombordan tavakkaliga olingan mahsulotning yaroqli bo`lish ehtimoli topilsin. echish. Tavakkaliga olingan mahsulot uchun quyidagi gipotezalar o`rinli bo`ladi: N 1 — mahsulotning 1-korxonada tayyorlangan bo`lishi, N 2 — mahsulotning 2-korxonada tayyorlangan bo`lishi, N 3 — mahsulotning 3-korxonada tayyorlangan bo`lishi. Ularning ehtimollari mos ravishda quyidagicha bo`ladi: ( )
( ) ( )
. 18 1 360 20 ; 9 1 360 40 ; 6 5 360
300 3 2 1 = = = = = = H P H P H P
Agar olingan mahsulotning yarokli bo`lishini A hodisa deb belgilasak, u holda bu hodisaning turli gipotezalar shartlari ostidagi ehtimollari quyidagicha bo`ladi: ( ) ( ) ( ) . 2 1 / ; 4 3 / ; 6 5 / 3 2 1 = = = H A P H A P H A P
Yuqorida topilganlarni to`la ehtimol formulasi (23.10) ga qo`yamiz: ( ) ( ) (
) ( ) ( ) ( ) (
) . 36 29 2 1 18 1 4 3 9 1 6 5 6 5 / / / 3 3 2 2 1 1 = ⋅ + ⋅ + ⋅ = = + + = H A P H P H A P H P H A P H P A P
10 Aytaylik, birgalikda bo`lmagan N 1 , N 2 , …, N p hodisalarning to`la gruppasi berilgan bo`lib, tajribani o`tkazishga qadar ularning har birining ( )
,
i , 1 = ehtimollari tayin qiymatga ega bo`lsin. Tajriba natijasida A hodisa ro`y berdi degan shart ostida i H
( ) n i , 1 = hodisalarning ehtimollari tajribadan so`ng qanday bo`lishligi kuyidagicha topiladi:
uchun ushbu ( )
) ( ) (
) i i i i H A P H P A H P A P AH P / / = =
formuladan ( ) ( ) ( ) ( ) A P H A P H P A H P i i i / / =
munosabatga ega bo`lamiz. Bu munosabatga to`la ehtimol formulasini qo`llanib, quyidagini topamiz: ( ) ( ) ( ) ( ) (
) ( ) (
) ( ) (
) ( ) (
) ∑ = = + + = n i i i i i n n i i i H A P H P H A P H P H A P H P H A P H P H A P H P A H P 1 1 1 / / / ...
/ / / Bu formula Bayes formulasi deyiladi. Misol. Yuqoridagi misolda tavakkaliga olingan mahsulotning yaroqli ekanligi ma`lum bo`lsa, uning birinchi korxonada tayyorlangan bo`lish ehtimolini toping.
Masalada R(N/A) shartli ehtimolni topish talab qilinmoqda. Bu ehtimolni Bayes formulasidan foydalanib topamiz: ( ) ( ) ( ) ( ) A P H A P H P A H P 1 1 1 / / =
Endi ( ) 36 29 = A P , ( ) 6 5 1 = H P va
( ) 6 5 / 1 = H A P bo`lganligidan talab qilinayotgan ehtimollik quyidagiga teng: ( ) ( ) ( ) ( ) . 29 25 36 29 6 5 6 5 / / 1 1 1 = ⋅ = = A P H A P H P A H P
Bernulli formulasi Amaliy masalalarni hal etishda tajribalar odatda bir necha bor takrorlanadi. Buning natijasida tajribalar ketma-ketligi hosil bo`ladi. Masalan, yangi paxta navi yaratilganligini ma`lum kafolat bilan tasdiqlash uchun shu nav bilan bir necha yil tajribalar o`tkazilib, ular asosida yangi navning o`rtacha hosildorligi, tola chiqishligi, tez pisharligi, sifatliligi kabi muhim belgilari avvalgi navlarga qaraganda yuqori ekanligi ko`rsatiladi. Ma`lumki, tajribalar o`tkazilishi natijasida tasodifiy hodisalar ro`y berdi. Agar tajriba natijasida biror tasodifiy hodisa ro`y berish ehtimoli boshqa tajriba natijasida kanday tasodifiy hodisa ro`y berganiga bog`liq bo`lmasa, bunday tajribalar ketma-ketligi o`zaro bog`lik bo`lmagan tajribalar delinadi. Aytaylik, p ta tajriba o`tkazilgan bo`lib, ular quyidagi shartlarni qanoatlantirsin: 1) tajribalar o`zaro bog`liq bo`lmasin; 2) har bir tajriba natijasida yo A hodisa, yoki unga qarama-qarshi A hodisalardan biri ro`y bersin;
3)har bir tajribada A hodisaning ro`y berishi ehtimoli o`zgarmas bo`lib, u ( )
p A P =
bo`lsin. U holda
ehtimoli ( )
− = = 1
11 Bunday, ya`ni har bir bog`liqmas tajriba natijasida to`la gruppa tashkil qiladigan ikkita A va A
hodisalardan faqat bittasi albatta ro`y beradi deb qaraladigan tajribalar ketma-ketligi Bernulli sxemasi deyiladi.
Ravshanki, ( ) p q A P − = = 1
Demak, har bir tajriba natijasida A hodisaning ro`y berish ehtimoly ( )
p A P =
qarama-qarshi
( )
q A P =
A hodisasnning rosa k marta ro`y berishi ehtimolini topishdan iborat. Bu ehtimolni ( )
belgilaylik.
Download 1.11 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling