二项分布概念与图表和查表方法
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目录1 定义▪统计学定义▪医学定义2 概念3 性质4 图形特点5 应用条件6 应用实例定义统计学定义在概率论和统计学中,二项分布是n个独立的是/非试验中成功的次数的离散概率分布,其中每次试验的成功概率为p。
这样的单次成功/失败试验又称为伯努利试验。
实际上,当时,二项分布就是伯努利分布,二项分布是显著性差异的二项试验的基础。
医学定义在医学领域中,有一些随机事件是只具有两种互斥结果的离散型随机事件,称为二项分类变量(dichotomous variable),如对病人治疗结果的有效与无效,某种化验结果的阳性与阴性,接触某传染源的感染与未感染等。
二项分布(binomial distribution)就是对这类只具有两种互斥结果的离散型随机事件的规律性进行描述的一种概率分布。
考虑只有两种可能结果的随机试验,当成功的概率()是恒定的,且各次试验相互独立,这种试验在统计学上称为伯努利试验(Bernoulli trial)。
如果进行次伯努利试验,取得成功次数为的概率可用下面的二项分布概率公式来描述:P=C(X,n)*π^X*(1-π)^(n-X)二项分布公式式中的n为独立的伯努利试验次数,π为成功的概率,(1-π)为失败的概率,X为在n次伯努里试验中出现成功的次数,表示在n次试验中出现X的各种组合情况,在此称为二项系数(binomial coefficient)。
所以的含义为:含量为n的样本中,恰好有X例阳性数的概率。
概念二项分布(Binomial Distribution),即重复n次的伯努利试验(Bernoulli Experiment),用ξ表示随机试验的结果。
二项分布公式如果事件发生的概率是P,则不发生的概率q=1-p,N次独立重复试验中发生K次的概率是P(ξ=K)= C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中C(n, k) =n!/(k!(n-k)!),注意:第二个等号后面的括号里的是上标,表示的是方幂。
二项分布知识点在概率论和统计学中,二项分布是一个非常重要的概念。
它在许多实际问题中都有着广泛的应用,比如质量控制、医学研究、市场调查等等。
首先,咱们来理解一下什么是二项分布。
简单说,二项分布描述的是在一系列独立的相同试验中,成功的次数的概率分布。
这里面有几个关键的条件需要注意。
一是试验是独立的,这意味着每次试验的结果不会受到之前试验的影响。
二是每次试验只有两种可能的结果,通常我们把其中一种称为成功,另一种称为失败。
而且,每次试验成功的概率都是固定不变的。
举个例子来说,抛硬币就是一个典型的二项分布的例子。
抛硬币时,正面朝上或者反面朝上就是两种可能的结果,每次抛硬币正面朝上的概率都是 05(假设硬币是均匀的),而且每次抛硬币的结果都不会受到之前抛硬币结果的影响。
那么,怎么来计算二项分布的概率呢?这就需要用到一个公式:P(X=k) = C(n, k) p^k (1 p)^(n k) 。
这里的 n 表示试验的总次数,k 表示成功的次数,p 是每次试验成功的概率,C(n, k) 表示从 n 次试验中选取 k 次成功的组合数。
比如说,我们进行 5 次抛硬币的试验,想知道恰好有 3 次正面朝上的概率。
那么 n = 5,k = 3,p = 05 。
先计算组合数 C(5, 3) = 10 ,然后代入公式计算:P(X = 3) = 10 05^3 05^2 = 03125 。
二项分布有一些重要的特征。
比如,它的均值(也就是期望)是np ,方差是 np(1 p) 。
还是以抛硬币为例,如果抛 10 次硬币,每次正面朝上的概率是 05 ,那么均值就是 10 05 = 5 ,方差就是 10 05 05 = 25 。
在实际应用中,二项分布能帮助我们解决很多问题。
比如在质量控制方面,如果我们知道生产某种产品的次品率是固定的,通过抽样检验,就可以利用二项分布来估计这批产品中次品的数量范围。
再比如在医学研究中,如果我们想知道一种新药物对某种疾病的治疗效果,假设有效是成功,无效是失败,通过对一定数量的患者进行试验,也可以用二项分布来分析药物的有效率。
一、二项分布的背景以及概率计算的简单介绍。
例:用淋菌培养方法,检查患者是否患有淋病。
该检查方法没有假阳性,只有假阴性。
对于淋病患者,若用该方法检查一次的检出率为0.8,问:1)重复检查3次,检查结果均为阴性的概率是多少?P=(1-0.8)3=0.0082)重复检查3次,检查结果中最少是阳性的概率是多少?P=1-(1-0.8)3=0.9924) 检查4个患者,每人检查一次,第一个患者和第二个患者为阳性且其他均为阴性的概率是多少?P=0.820.22=0.02565) 检查4个患者,每人检查一次,其中二个患者为阳性且其他均为阴性的概率是多少?其中2C为4个患者中有2个阳性的各种不同情况总数。
4在医学上,经常需要研究或观察这样一类现象:其结果只有两种可能:如:抢救急性心肌梗塞患者,其结果可分为:抢救成功或失败如:检查幽门螺杆菌(HP):+或-。
上述类似研究中,我们把观察或治疗一个研究对象统称为一次试验(在上例中,把检查一个患者是否阳性视为一次试验)。
如果研究背景满足下列条件:1)每次试验的可能结果(Outcome)仅为两种(视为成功或失败,在上例中阳性或阴性)。
2)定义试验中其中一个可能的结果成功,另一种可能的结果为失败(在上例中把检查结果为阳性可视为成功,检查结果为阴性为失败)。
3)每次试验的条件相同。
每次试验成功的概率为π,失败的概率为π-1(在上例中把检出阳性的概率为π=0.8,检查阴性的概率为π-1=0.2)。
3)试验次数为n(上例中n=4)。
则在n 次试验中,有X 次成功的概率(在上例中,4个患者检查,即:n=4;有x 个患者为阳性的)为X n X X n Xx n)1()!x n (!x !n )1(C )x (P --π-π-=π-π=。
n ,,2,1,0x =。
并记为X ~B(n,π)例:英语测试时,每道题有4个答案选择,随机选择答案,每道题正确的概率为0.25,问(1)做8道题,正好有2道题正确的概率是多少?(2)做20道题,正好有5道题正确的概率是多少? 解:(1)n=8,π=0.25,311462.075.025.0278)2X (P 62=⨯== (2)n=20,π=0.25,202331.075.025.0543211617181920)5X (P 155=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯== 二、二项分布的图形。
二项分布概念及图表和查表方法二项分布是概率论中常用的一种离散概率分布,它描述了在一系列独立重复的伯努利试验中,成功次数的概率分布。
本文将介绍二项分布的概念,讨论相关的图表和查表方法。
一、二项分布概念在概率论中,二项分布可用于描述以下类型的实验:进行一系列相互独立的伯努利试验,每次试验只有两种可能结果,成功或失败。
其中,每次试验的成功概率为p,失败概率为1-p。
试验次数为n,成功次数为k。
X表示成功次数的随机变量,二项分布概率质量函数可表达为:P(X=k) = C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k)二、图表方法为了更好地理解二项分布的特性,我们可以通过图表的方式来呈现相关的概率分布。
一种常见的图表是概率质量函数图(PMF)和累积分布函数图(CDF)。
概率质量函数图显示了每个可能成功次数的概率,即P(X=k)。
我们可以在横轴上绘制成功次数k,在纵轴上绘制概率P(X=k),通过连接各点得到离散的概率质量函数曲线。
累积分布函数图显示了成功次数少于或等于某个值k的概率,即P(X≤k)。
我们可以在横轴上绘制成功次数k,在纵轴上绘制概率P(X≤k),通过连接各点得到逐渐上升的累积分布函数曲线。
三、查表方法对于较大的试验次数n和成功次数k,计算二项分布的概率可能会比较困难。
因此,我们可以利用预先计算好的二项分布查表来快速获取相关概率值。
二项分布查表通常以n和p为参数展示。
表中的数值代表了在不同的n和p值下,对应的概率P(X≤k)或P(X=k)。
用户只需找到相应n和p的表格,并定位到对应的k值,即可得到所需的概率值。
当使用查表方法时,需要注意试验次数n和成功概率p必须与所用表格相对应。
此外,不同的表格可能提供不同的信息,可以根据需要选择适合的表格。
综上所述,本文介绍了二项分布的概念以及相关的图表和查表方法。
了解二项分布的概率分布特性,并熟悉图表和查表方法,将有助于我们在实际问题中的概率计算和决策分析中的应用。
二项分布概念与图表二项分布就是重复n次独立的伯努利试验。
在每次试验中只有两种可能的结果,而且两种结果发生与否互相对立,并且相互独立,与其它各次试验结果无关,事件发生与否的概率在每一次独立试验中都保持不变,则这一系列试验总称为n重伯努利实验,当试验次数为1时,二项分布服从0-1分布。
目录1 定义▪统计学定义▪医学定义2 概念3 性质4 图形特点5 应用条件6 应用实例)。
如果进行次伯努利试验,取得成功次数为的概率可用下面的二项分布概率公式来描述:二项分布公式二项分布公式P(ξ=K)= C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中C(n, k) =n!/(k!(n-k)!),注意:第二个等号后面的括号里的是上标,表示的是方幂。
那么就说这个属于二项分布。
其中P称为成功概率。
记作ξ~B(n,p)期望:Eξ=np;方差:Dξ=npq;其中q=1-p证明:由二项式分布的定义知,随机变量X是n重伯努利实验中事件A发生的次数,且在每次试验中A发生的概率为p。
因此,可以将二项式分布分解成n个相互独立且以p为参数的(0-1)分布随机变量之和。
设随机变量X(k)(k=1,2,3...n)服从(0-1)分布,则X=X(1)+X(2)+X(3)....X(n).因X(k)相互独立,所以期望:方差:证毕。
如果1.在每次试验中只有两种可能的结果,而且是互相对立的;2.每次实验是独立的,与其它各次试验结果无关;3.结果事件发生的概率在整个系列试验中保持不变,则这一系列试验称为伯努利实验。
在这试验中,事件发生的次数为一随机事件,它服从二次分布。
二项分布可二项分布,即x变量具有μ =np,的正态分布。
式中n为独立试验的次数,p为成功事件的概率,q=1- p。
由于n很大时二项分布逼近正态分布,其平均数,标准差是根据理论推导而来的,故用μ和σ而不用X和S表示。
它们的含意是指在二项试验中,成功的次数的平均数μ =np,成功次数的分散程。
目录1 定义▪统计学定义▪医学定义2 概念3 性质4 图形特点5 应用条件6 应用实例定义统计学定义在概率论和统计学中,二项分布是n个独立的是/非试验中成功的次数的离散概率分布,其中每次试验的成功概率为p。
这样的单次成功/失败试验又称为伯努利试验。
实际上,当时,二项分布就是伯努利分布,二项分布是显著性差异的二项试验的基础。
医学定义在医学领域中,有一些随机事件是只具有两种互斥结果的离散型随机事件,称为二项分类变量(dichotomous variable),如对病人治疗结果的有效与无效,某种化验结果的阳性与阴性,接触某传染源的感染与未感染等。
二项分布(binomial distribution)就是对这类只具有两种互斥结果的离散型随机事件的规律性进行描述的一种概率分布。
考虑只有两种可能结果的随机试验,当成功的概率()是恒定的,且各次试验相互独立,这种试验在统计学上称为伯努利试验(Bernoulli trial)。
如果进行次伯努利试验,取得成功次数为的概率可用下面的二项分布概率公式来描述:P=C(X,n)*π^X*(1-π)^(n-X)二项分布公式式中的n为独立的伯努利试验次数,π为成功的概率,(1-π)为失败的概率,X为在n次伯努里试验中出现成功的次数,表示在n次试验中出现X的各种组合情况,在此称为二项系数(binomial coefficient)。
所以的含义为:含量为n的样本中,恰好有X例阳性数的概率。
概念二项分布(Binomial Distribution),即重复n次的伯努利试验(Bernoulli Experiment),用ξ表示随机试验的结果。
二项分布公式如果事件发生的概率是P,则不发生的概率q=1-p,N次独立重复试验中发生K次的概率是P(ξ=K)= C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中C(n, k) =n!/(k!(n-k)!),注意:第二个等号后面的括号里的是上标,表示的是方幂。
二项分布的表示方法二项分布是概率论中的一个重要概念,常常被应用于实际生活中的统计问题中。
在统计学中,二项分布描述的是一系列的伯努利试验,即在每个试验中,只有两种可能的结果出现。
那么,二项分布的表示方法是什么呢?以下是详细步骤:步骤1:确认试验的结果和概率在二项分布中,试验的结果只有两种可能性,如出现或者不出现。
同时,也需要确认每种结果出现的概率,比如说试验成功的概率是0.6,失败则是0.4。
步骤2:确定试验的次数进行伯努利试验的次数直接影响了二项分布的形态和参数。
比如说,在进行10次试验时,若成功的概率为0.6,则在这10次试验中出现5次成功的可能性会比出现1次或者9次成功的概率要大。
步骤3:确定随机变量随机变量指的是试验中出现某种结果的次数,它的取值范围是0至试验次数之间。
比如说,进行5次试验时,成功的次数可能出现0次、1次、2次、3次、4次或者5次,共计6种可能。
步骤4:应用二项概率公式利用二项概率公式可以计算出随机变量取某个值的概率。
具体公式是:P(X=k)=[C(n,k)]*p^k*(1-p)^(n-k)其中,n表示试验的次数,k表示成功的次数,p表示成功的概率,(1-p)表示失败概率,C(n,k)表示自n个不同物品中取出k个物品的组合数(也就是经典的组合公式)。
举个例子,比如说进行5次试验,成功的概率为0.6,那么成功3次的概率可以使用二项概率公式计算出来:P(X=3)=[C(5,3)]*0.6^3*(1-0.6)^(5-3)=0.3456步骤5:绘制概率分布图利用二项分布的概率密度函数,可以绘制出其概率分布图。
概率分布图是二项分布的重要表示方法之一,可以使用它来描述随机变量取不同值时的概率分布情况,从而更好地理解试验结果的可能性。
综上所述,二项分布的表示方法涉及到多个步骤,需要根据不同情况来选择相应的参数和公式。
在日常生活和工作中,掌握二项分布的表示方法能够帮助我们更好地处理概率和统计问题,为实际工作提供有力的支持。
二项分布概念及图表
二项分布就是重复n次独立的伯努利试验。
在每次试验中只有两种可能的结果,而且两种结果发生与否互相对立,并且相互独立,与其它各次试验结果无关,事件发生与否的概率在每一次独立试验中都保持不变,则这一系列试验总称为n重伯努利实验,当试验次数为1时,二项分布服从0-1分布。
目录
1 定义
▪统计学定义
▪医学定义
2 概念
3 性质
4 图形特点
5 应用条件
6 应用实例
)。
如果进行次伯努利试验,取得成功次数为的概率可用下面的二项分布概率公式来描述:
二项分布公式
二项分布公式
P(ξ=K)= C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中C(n, k) =n!/(k!(n-k)!),注意:第二个等号后面的括号里的是上标,表示的是方幂。
二项分布
以用于可靠性试验。
可靠性试验常常是投入n个相同的式样进行试验T小时,而只允许k个式样失败,应用二项分布可以得到通过试验的概率。
正面向上的平均次数为5次(μ= np=),正面向上的散布程度为√10×(1/2)×(1/2)= 1.58(次),这是根据理论的计算,而在实际试验中,有的人可得10个正面向上,有人得9个、8个……,人数越多,正面向上的平均数越接近5,分散程度越接近1.58。
图形特点
(1)当(n+1)p不为整数时,二项概率P{X=k}在k=[(n+1)p]时达到最大值;
(2)当(n+1)p为整数时,二项概率P{X=k}在k=(n+1)p和k=(n+1)p-1时达到最大值。
注:[x]为不超过x的最大整数。
应用条件
1.各观察单位只能具有相互对立的一种结果,如阳性或阴性,生存或死亡等,属于两分类资料。
2.已知发生某一结果(阳性)的概率为π,其对立结果的概率为1-π,实际工作中要求π是从大量观察中获得比较稳定的数值。
二项分布公式
3.n次试验在相同条件下进行,且各个观察单位的观察结果相互独立,即每个观察单位的观察结果不会影响到其他观察单位的结果。
如要求疾病无传染性、无家族性等。
应用实例
二项分布在心理与教育研究中,主要用于解决含有机遇性质的问题。
所谓机遇问题,即指在实验或调查中,实验结果可能是由猜测而造成的。
比如,选择题目的回答,划对划错,可能完全由猜测造成。
凡此类问题,欲区分由猜测而造成的结果与真实的结果之间的界限,就要应用二项分布来解决。
下面给出一个例子。
已知有正误题10题,问答题者答对几题才能认为他是真会,或者说答对几题,才能认为不是出于猜测因素?
附表 1 二项分布表
P {X x } ⎛ n ⎛
p k (1 p )n
k
k
k 0
⎛k ⎛
n
x p
0.001 0.002 0.003 0.005 0.01 0.02 0.03 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
2 0 0.9980 0.9960 0.9940 0.9900 0.9801 0.9604 0.9409 0.9025 0.8100 0.7225 0.6400 0.5625 0.4900 2 1 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.9999 0.9996 0.9991 0.9975 0.9900 0.9775 0.9600 0.9375 0.9100
3 0 0.9970 0.9940 0.9910 0.9851 0.9703 0.9412 0.9127 0.857
4 0.7290 0.6141 0.5120 0.4219 0.3430 3 1 1.0000 1.0000 1.0000 0.9999 0.9997 0.9988 0.9974 0.9928 0.9720 0.9393 0.8960 0.8438 0.7840 3 2
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.9999 0.9990 0.9966 0.9920 0.9844 0.9730
4 0 0.9960 0.9920 0.9881 0.9801 0.9606 0.9224 0.8853 0.814
5 0.6561 0.5220 0.409
6 0.3164 0.2401 4 1 1.0000 1.0000 0.9999 0.9999 0.9994 0.997
7 0.994
8 0.9860 0.9477 0.8905 0.8192 0.7383 0.6517
x
查表方法:本表对于n、p、x给出二项分布函数P(x;n,p)的数值。
例:对于n=11,p=0.02和x=0,P(x;n,p)=0.8007。