qnqn雑記

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確率の基本

関連用語

名称 英語名称 数学記号 説明
起こりうる結果 possible outcomes ある試行においてとりうることが可能な値
標本点 sample point $\omega$ 起こりうる結果のひとつひとつのこと
標本空間 sample space $\Omega$ 標本点のすべての集合
事象 event 標本空間の部分集合
全事象 sure event $\Omega$ 標本空間と同じ
空事象 empty event $\phi$
拝反事象 mutually exclusive events
和事象 union of events ${A}\cup{B}$ AとBの集合のうち少なくとも一方の事象が起きる事象
積事象 intersection of events ${A}\cap{B}$ AとBが同時に起きる事象
余事象 complement of an event $\overline{A}$ 事象Aが起こらないという事象
確率 probability $P(A)$ 事象Aが起こる確率
条件付き確率 conditional probability $P(A|B)$ Bの条件のもと事象Aが起こる確率

標本空間と事象について

コイン投げで考える。 コインを1回投げた試行の結果を「裏:0, 表:1」とすると、標本空間は$\Omega=\{{0,1}\}$となる。 また、事象は$\omega=\{0,1\},\{0\},\{1\},\phi$となる。 事象は「標本空間の部分集合」であり、$\{0,1\}$は0もしくは1が出た場合の集合と考えれば良い。

事象に関する法則および性質

和事象・積事象の分配法則

$$\begin{aligned} ({A}\cap{B})\cup{C} &= ({A}\cup{C})\cap({B}\cup{C})\\ ({A}\cup{B})\cap{C} &= ({A}\cap{C})\cup({B}\cap{C}) \end{aligned}$$

ド・モルガンの法則

$$\begin{aligned} \overline{{A}\cap{B}} = {\overline{A}}\cup{\overline{B}}\\ \overline{{A}\cup{B}} = {\overline{A}}\cap{\overline{B}} \end{aligned}$$

加法定理

$$\begin{aligned} & P\left( A\cup B\right) =P\left( A\right) +P\left( B\right) -P\left( A\cap B\right)\\ & P\left( A\cup B\right) =P\left( A\right) +P\left( B\right) & (A \cap B=\phi のとき)\\ \end{aligned}$$

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条件付き確率

ある事象 A について別の事象 B が起こったときの事象 A が起こる確率を、 B を条件とする A の条件付確率という。

$$ P\left( A | B\right) = \dfrac{P\left( A\cap B\right) }{P\left( B\right) } $$

乗法定理

条件付き確率の公式を組み替えると作れる。

$$ P\left( A\cap B\right) = P\left( A | B\right) \cdot P\left( B\right) $$

独立性

ある事象Aにおいて別の事象Bに事象Aが起こる確率が左右されない場合、この二つの事象は独立しているという。

$$ P\left( A | B\right) = P(A) $$ このとき乗法定理は下記となる $$ P\left( A\cap B\right) = P(A) \cdot P\left( B\right) $$

参考文献

東京大学教養学部統計学教室『統計学入門 (基礎統計学Ⅰ) (日本語) 単行本 – 1991/7/9』