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生态数据分析与建模:随机现象的概率与稳定性

【摘要】:为了研究随机现象,需要进行大量重复的调查、试验、测试等,这些统称为试验。频率表明了事件频繁出现的程度,因而其稳定性说明了随机事件发生的可能性大小,是其本身固有的客观属性,提示了隐藏在随机现象中的规律性。在一般情况下,随机事件的概率P是不可能准确得到的。通常以试验次数n充分大时,随机事件A的频率作为该随机事件概率的近似值。

一、事件

定义:在一定条件下,某种事物出现与否就称为事件。

自然界和社会生活中发生的现象是各种各样的,常见的有两类。一类是确定性事件:在一定条件下必然出现某种结果或必然不出现某种结果。分为必然事件和不可能事件;另一类是随机事件(random event)或不确定事件:在一定条件下可能发生也可能不发生通常称事件。

为了研究随机现象,需要进行大量重复的调查、试验、测试等,这些统称为试验。

二、频率

若在相同的条件下,进行了n次试验,在这n次试验中,事件A出现的次数m称为事件A出现的频数,比值m/n称为事件A出现的频率(frequency),记为W(A)=m/n。0≤W(A)≤1。

表4-1 沙冬青植物种子发芽试验结果(www.chuimin.cn)

种子发芽与否是不能事先确定的,但从表中可以看出,试验随着n值的不同,种子发芽率也不相同,当n充分大时,发芽率在0.930附近摆动。

频率表明了事件频繁出现的程度,因而其稳定性说明了随机事件发生的可能性大小,是其本身固有的客观属性,提示了隐藏在随机现象中的规律性。

三、概率

概率的统计定义:设在相同的条件下,进行大量重复试验,若事件A的频率稳定地在某一确定值p的附近摆动,则称p为事件A出现的概率。P(A)=p。

在一般情况下,随机事件的概率P是不可能准确得到的。通常以试验次数n充分大时,随机事件A的频率作为该随机事件概率的近似值。