法律小常識-什么是概率公理?

數(shù)學的一個策略是從一些陳述開始,然后從這些陳述中建立更多的數(shù)學。開始語句被稱為公理。一個公理通常是數(shù)學上不言而喻的東西。從相對較短的公理列表中,演繹邏輯用于證明其他陳述,稱為定理或命題。法律小常識

被稱為概率的數(shù)學領域沒有什么不同。概率可以減少到三個公理。這首先由數(shù)學家Andrei Kolmogorov完成。作為潛在概率的少數(shù)公理可以用來推斷各種結果。但是這些概率公理是什么?

定義和預備

為了理解概率公理,我們必須首先討論一些基本的定義。我們假設我們有一組結果稱為樣本空間S。這個樣本空間可以被認為是我們正在研究的情況的通用集。樣本空間由稱為事件E,E。,E。

我們還假設有一種方法可以為任何事件E分配概率。這可以被認為是一個函數(shù),它有一個輸入集合,一個實數(shù)作為輸出。事件E的概率用PE)表示。

公理一

概率的第一個公理是任何事件的概率都是非負實數(shù)。這意味著概率可以為零的最小值是零,并且它不能是無限的。我們可能使用的數(shù)字集是實數(shù)。這指的是理性數(shù)字,也稱為分數(shù),以及不能寫成分數(shù)的非理性數(shù)字。

有一點需要注意的科協(xié)科普是,這個公理并沒有說明事件發(fā)生的可能性有多大。這個公理確實消除了負概率的可能性锿。它反映了這樣一種觀念,即為不可能發(fā)生的事件保留的最小概率為零。

公理二

概率的第二個公理是整個樣本空間的概率是1。象征性地,我們寫PS)=1。這個公理隱含的概念是樣本空間對于我們的概率實驗是一切可能的,并且樣本空間之外沒有事件。

就其本身而言,這個公理并沒有設置不是整個樣本空間的事件概率的上限。它確實反映出**確定的東西有****的可能性。

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公理三

概率的第三個公理處理互斥事件。如果70 E 71和72 E 73是互斥的,這意味著它們有一個空的交集,我們用U表示并集,那么74 P 75(76 E 77 U 78 E 79)=80 P 81(82 E 83)+84 P 85(86 E 87)。

這個公理實際上涵蓋了幾個(甚至是無限的)事件的情況,每一對事件都是相互排斥的。只要發(fā)生這種情況,事件發(fā)生聯(lián)合的概率與概率之和相同:

PEUEU。UE)=PE)+PE)+。+112 E 113

雖然這個第三個公理可能看起來不那么有用,但我們會看到,與其他兩個公理相結合,它確實非常強大。

公理應用程序

這三個公理為任何事件的概率設置了一個上限。我們用EC表示事件E的補碼。根據(jù)集合論,EEC具有空交集并且是互斥的。此外,EUEC=S,整個樣本空間。

這些事實與公理相結合給了我們:

1=PS)=PEUEC)=PE)+PEC)。

我們重新排列上述等式,并看到PE)=1-PEC)。由于我們知道概率必須是非負的,我們現(xiàn)在有任何事件概率的上限是1。

通過再次重新排列公式,我們得到PEC)=1-PE)。我們還可以從這個公式推斷出事件不發(fā)生的概率是減去它確實發(fā)生的概率。

上述等式還為我們提供了一種計算不可能事件概率的方法,用空集表示。要看到這一點,請記住空集是通用集的補碼,在這種情況下SC。由于1=PS)+PSC)=1+PSC),通過代數(shù),我們有PSC)=0。

進一步的應用程序

以上只是幾個可以直接從公理中證明的屬性示例。概率有更多的結果。但是所有這些定理都是概率三個公理的邏輯擴展。

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