《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》介紹了概率論與數(shù)理統(tǒng)計的概念、原理、計算方法,以及MATLAB在數(shù)理統(tǒng)計中的應用。在編寫中吸收了國內(nèi)外優(yōu)秀教材的優(yōu)點,概念講述通俗易懂,每章中附有精選的例題和習題,并且增加了數(shù)學實驗。書后附有習題參考答案,方便學生自測。
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》可作為高等院校理工專業(yè)、經(jīng)濟管理類專業(yè)的教材和研究生入學考試的參考書,也可供工程技術(shù)人員、科技工作者參考。
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概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象及其統(tǒng)計規(guī)律的一門核心數(shù)學學科。它正迅速地滲透到許多尖端科技的研究前沿,廣泛應用于地球科學、神經(jīng)學、人工智能、通信網(wǎng)絡(luò)、資訊工程、醫(yī)學、生物學、經(jīng)濟學、金融學、風險管理、心理學及社會學等眾多領(lǐng)域,成為各個學科領(lǐng)域不可替代的基礎(chǔ)分析工具,在許多交叉學科的研究中起著橋梁作用。
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是高等院校各專業(yè)的重要數(shù)學基礎(chǔ)。本書是由北京交通大學常年承擔這門課程教學任務的教師編寫的,并經(jīng)過概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程組的教師多次深入討論、加工和教學實踐而修改完成。書中內(nèi)容力求反映出概率論與數(shù)理統(tǒng)計在工程實踐領(lǐng)域中的應用,概念講述通俗易懂,例題和習題精心挑選,并且增加了數(shù)學實驗,更新了教材結(jié)構(gòu)與表述方式。當前的概率論與數(shù)理統(tǒng)計教材很少介紹MATLAB軟件,本書增加了MATLAB在數(shù)理統(tǒng)計中的應用,使學生能靈活應用軟件技術(shù),為以后進一步學習工程技術(shù)打下基礎(chǔ)。
本書編寫人員分工如下:第1章,王金亭;第2章,王秋媛;第3章,趙平;第4章,趙生變;第5章,王金亭;第6章,付俐;第7章,馬艷萍;第8章,王立春;第9章,趙平。趙平對全書作了最后的統(tǒng)稿和加工。在編寫過程中,江中豪、劉曉、王兵團提出了許多寶貴意見,向他們表示衷心的感謝。本書部分得到國家自然科學基金資助(批準號:60972089),在此一并表示感謝。
本書是我們在教學改革中的一種探索,歡迎廣大讀者提出寶貴意見和建議,以便于我們今后進一步完善。
目錄
前言
第1章 概率與隨機事件 1
1.1 隨機現(xiàn)象和隨機試驗 1
1.2 樣本空間與事件 1
1.3 事件的關(guān)系和運算 9
1.4 事件的概率 5
1.5 等可能概型(古典概型) 7
1.6條件概率、事件的獨立性 11
附錄1 排列組合基本知識 17
附錄2 概率論與數(shù)理統(tǒng)計簡介 18
習題1 19
第2章 隨機變量及其分布 23
2.1 隨機變量的概念 23
2.2 離散型隨機變量的概率分布 24
2.3 隨機變量的分布函數(shù) 31
2.4 連續(xù)型隨機變量及其概率密度 32
2.5 隨機變量函數(shù)的分布 41
習題2 45
第3章 多維隨機變量及其分布 49
3.1 二維隨機變量 49
3.2 邊緣分布 54
3.3 條件分布 58
3.4 相互獨立的隨機變量 63
3.5 多維隨機變量的函數(shù)的分布 68
習題3 75
第4章 隨機變量的數(shù)字特征 79
4.1 數(shù)學期望 79
4.2 方差 89
4.3 協(xié)方差及相關(guān)系數(shù) 100
4.4 矩和協(xié)方差陣 111
習題4 114
綜合題 116
第5章 大數(shù)定律和中心極限定理 118
5.1 大數(shù)定律 118
5.2 中心極限定理 121
習題5 125
第6章 參數(shù)估計 127
6.1 樣本與統(tǒng)計量 127
6.2 點估計 134
6.3 估計量的評選標準 141
6.4 正態(tài)總體統(tǒng)計量的分布 144
6.5 置信區(qū)間 150
附錄 162
習題6 163
第7章 假設(shè)檢驗 167
7.1 假設(shè)檢驗的基本概念 167
7.2 正態(tài)總體均值的假設(shè)檢驗 173
7.3 正態(tài)總體方差的檢驗 181
7.4 置信區(qū)間與假設(shè)檢驗之間的關(guān)系 186
7.5 分布擬合檢驗 187
習題7 191
第8章 回歸分析及方差分析 196
8.1 元線性回歸 196
8.2 多元線性回歸 204
8.3 單因素的方差分析 208
8.4 兩因素的方差分析 215
習題8 222
第9章 MATLAB在數(shù)理統(tǒng)計中的應用 225
9.1 頻率直方圖 225
9.2 參數(shù)估計 227
9.3 假設(shè)檢驗 228
9.4 方差分析 231
9.5 回歸分析 234
9.6 常見分布的隨機數(shù)產(chǎn)生 235
習題參考答案 238
附表1 幾種常用的概率分布表 252
附表2 標準正態(tài)分布表 255
附表3 泊松分布表 256
附表4 t分布表 258
附表5 x2分布表 260
附表6 F分布表 261
參考文獻 271
自然界和人類社會中出現(xiàn)的現(xiàn)象一般分為兩類:一類是必然現(xiàn)象或確定現(xiàn)象,如太陽每天都會從東方升起西方落下;自由落體必然垂直落下;同性電荷一定相互排斥……這類現(xiàn)象稱為確定性現(xiàn)象,這一類現(xiàn)象的存在,使人們確信自然界和人類社會中的事物存在其自身的規(guī)律性,另一類是不確定現(xiàn)象或隨機現(xiàn)象,如擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣時,它可能正面向上,也可能反面向上;學生考試前無法確定自己確切的考試成績及排名;股票投資者無法預測未來一年的投資收益率……隨機現(xiàn)象的發(fā)生,更促使人們設(shè)法了解這一類現(xiàn)象發(fā)生的原因和發(fā)生可能性的大小,以便根據(jù)現(xiàn)象發(fā)生的情況作出合理的決策,雖然隨機現(xiàn)象的發(fā)生在表面上來看是隨機和偶然的,但是通過對這類隨機現(xiàn)象大量的觀察和實驗后,人們往往可以發(fā)現(xiàn)在隨機和偶然的背后蘊藏著必然的內(nèi)在規(guī)律性,這種在大量重復實驗或觀察中所呈現(xiàn)的固有規(guī)律性,稱為統(tǒng)計規(guī)律性,而概率論與數(shù)理統(tǒng)計正是研究和揭示隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的一門數(shù)學學科。
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