Схема Бернуллі
СОДЕРЖАНИЕ: Дослідження послідовності (серії) n випробувань. Особливості застосування формули Бернуллі. Знаходження ймовірності того, що при n випробуваннях подія А зявиться m разів і не зявиться n-m разів. Теорема додавання ймовірностей несумісних подій.Міністерство освіти і науки України
Приватний вищий навчальний заклад
Європейський університет
Запорізька філія
Контрольна робота
з дисципліни: Теорія ймовірності і математична статистика
Варіант № 5 - Схема Бернуллі
Виконав
Перевірив:
Запоріжжя,
2007р.
СХЕМА БЕРНУЛЛІ
У багатьох задачах теорії ймовірностей, статистики та повсякденної практики треба досліджувати послідовність (серію) п випробувань. Наприклад, випробування кинуто 1000 однакових монет можна розглядати як послідовність 1000 більш простих випробувань - кинута одна монета. При киданні 1000 монет імовірність появи герба або надпису на одній монеті не залежить від того, що зявиться на інших монетах. Тому можна казати, що у цьому випадку випробування повторюються 1000 разів незалежним чином.
Означення 1. Якщо усі п випробувань проводити в однакових умовах і імовірність появи події А в усіх випробуваннях однакова та не залежить від появи або непояви А в інших випробуваннях, то таку послідовність незалежних випробувань називають схемою Бернуллі.
Нехай випадкова подія А може зявитись у кожному випробуванні з імовірністю Р(А) = р або не зявитись з імовірністю q = Р{А) = 1 - р.
Поставимо задачу: знайти імовірність того, що при п випробуваннях подія А зявиться т разів і не зявиться п - т разів. Шукану імовірність позначимо Рп (т).
Спочатку розглянемо появу події А три рази в чотирьох випробуваннях. Можливі такі події
тобто їх
Якщо подія А зявилася 2 рази в 4 випробуваннях, то можливі такі події
У загальному випадку, коли подія А зявляється т разів у п випробуваннях, таких складних подій буде
Обчислимо імовірність однієї складної події, наприклад,
Імовірність сумісної появи п незалежних подій дорівнює добутку ймовірностей цих подій згідно з теоремою множення ймовірностей, тобто
Кількість таких складних подій
і вони несумісні. Тому, згідно з теоремою додавання ймовірностей несумісних подій, маємо
Формулу (1) називають формулою Бернуллі. Вона дозволяє знаходити імовірність появи події А т разів при п випробуваннях, які утворюють схему Бернуллі.
Зауваження 1. Імовірність появи події Арп випробуваннях схеми Бернуллі менш т разів знаходять за формулою
Імовірність появи події А не менше т разів можна знайти за формулою
або за формулою
Імовірність появи події А хоча б один раз у п випробуваннях доцільно знаходити за формулою
Зауваження 2. У багатьох випадках треба знаходити найбільш імовірне значення то числа т появ події А. Це значення т визначається співвідношеннями
Число то повинно бути цілим. Якщо (п + 1)р - ціле число, тоді найбільше значення імовірність має при двох числах
Зауваження 3. Якщо імовірність появи події А в кожному випробуванні дорівнює р , то кількість п випробувань, які необхідно здійснити, щоб з імовірністю Р можна було стверджувати, що подія А зявиться хоча б один раз, знаходять за формулою,
Приклад 1. Прилад складено з 10 блоків, надійність кожного з них 0.8. Блоки можуть виходити з ладу незалежно один від одного. Знайти імовірність того, що
а) відмовлять два блоки;
б) відмовить хоча б один блок;
в) відмовлять не менше двох блоків.
Розвязання. Позначимо за подію А відмову блока. Тоді імовірність події А за умовою прикладу буде
Р(А) =р = 1-0.8 = 0.2, тому д = 1-р = 1-0.2=0.8.
Згідно з умовою задачі п = 10. Використовуючи формулу Бернуллі та Зауваження 1, одержимо
Приклад 2. За одну годину автомат виготовляє 20 деталей. За скільки годин імовірність виготовлення хоча б однієї бракованої деталі буде не менше 0.952, якщо імовірність браку будь-якої деталі дорівнює 0.01?
Розвязання. Застосовуючи формулу (2), знайдемо спочатку таку кількість виготовлених деталей, щоб з імовірністю р = 0.952 можна було стверджувати про наявність хоча б однієї бракованої деталі, якщо імовірність браку за умовою р = 0.01
Отже, за час(годин) автомат з імовірністю 0.952 виготовить хоча б одну браковану деталь.
Приклад 3. При новому технологічному процесі 80 % усієї виготовленої продукції має найвищу якість. Знайти найбільш імовірне число виготовлених виробів найвищої якості серед 250 виготовлених виробів.
Розвязання. Позначимо шукане число то- Згідно Зауваження
За умовою прикладу п = 250, р = 0.8, q — 0.2, тому
Але то повинно бути цілим числом, тому то = 200.
СПИСОК ВИКОРИСТАНО І Л І ТЕРАТУРИ
1. Барковський В.В., Барковська Н.В., Лопатін О.К. теорія ймовірностей та математична статистика. – К.: ЦУЛ, 2002. – 448с.
2. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высшая школа, 1980.
3. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. – М.: Высшая школа, 1975.
4. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. – М.: наука, 1988.
5. Леоненко М.М., Мішура Ю.С. та ін. Теоретико-ймовірностні та статистичні методи в економетриці та фінансовій математиці. – К.: Інформтехніка, 1995.