随机现象
概念论中研究的对象是随机对象,既然学习概论论,首先必须解释清楚随机现象是什么。
定义
在一定条件下,并不总是出现相同结果的现象称为随机现象,根据定义,随机现象有两个特点:(1)结果不止一个;(2)哪一个结果出现,人们事先并不知道
同理,那么在一定条件下,只有一个结果的现象称为确定性现象。
随机现象处处可见,而我们发现他们自然需要科学的工具来找到他们。
随机试验
对在相同条件下可以重复的随机现象的观察、记录、实验称为随机试验。
当然现实生活中,也有很多不可重复的随机现象。在研究这些随机现象时,就无法使用随机试验的方法,不过概论论主要研究的是能大量重复的随机现象。
样本空间
随机现象的定义中,我们看出随机现象只是一个集合,并且只要在这个条件下出现不同结果不止一个,那么就是随机现象,但是并不能确定这是所有现象,所以在研究时,为了严谨,我们需要抽象出一个空间时包含了这个现象的所有结果的集合。而这个就是样本空间。
定义
随机现象的一切可能出现的基本结果组成的集合称为样本空间。记为\(\Omega = \{\omega \}\),其中\(\omega\)表示基本结果,又称样本点。
样本点是抽样的最基本单元。认识随机现象首先要列出它的样本空间。
对于样本空间而言,(1)它的元素可以是数也可以不是数;随机现象的样本空间至少包含两个样本点,同理对于确定性现象而言,它的样本点必然只有一个;(3)如果按样本点个数来区分,又可以将样本空间分为有限和无限两类。
我们将样本点个数为有限个或者可列的情况归为一类,离散样本空间
而将样本点个数为不可列无限个的情况归为一类,连续样本空间
随机事件
有了前面的概念,我们将随机的结果的现象细分到最基本现象---样本点,又概括了它的最全面的现象的集合---样本空间,有了这些我们才可以准确的定义随机事件是什么。
定义
随机现象的一部分样本点组成的集合称为随机事件,简称事件,常用大写字母表示。样本空间是含有确定性现象的,所以必须是随机现象的一部分才行,不能是样本空间的一部分。
(1)任一事件\(A\)是相应样本空间的一个子集,在描述事件与事件、事件与样本空间的关系时,我们可以使用维恩(\(Venn\))图表示.
(2)当子集\(A\)中某个样本点出现了,就说事件\(A\)发生了,或者说事件\(A\)发生当且仅当\(A\)中某个样本点出现了。
(3)事件可以用集合表示,也可以用明白无误的语言描述。
(4)由样本空间\(\Omega\)中单个元素组成的子集称为基本元素。而样本空间\(\Omega\)的最大子集(即\(\Omega \)本身称为必然事件。样本空间\(\Omega\)的最小子集(即空集\(\varnothing\))称为不可能事件。