概率分布(德语:Wahrscheinlichkeitsverteilung,英语:probability distribution)或简称分布,是概率论的一个概念。使用时可以有以下两种含义:
广义地,它指称随机变量的概率性质--当我们说概率空间正在加载中的两个随机变量X和Y具有同样的分布(或同分布)时,我们是无法用概率正在加载来区别他们的。换言之:
称X和Y为同分布的随机变量,当且仅当对任意事件正在加载,有正在加载成立。
但是,不能认为同分布的随机变量是相同的随机变量。
狭义地,它是指随机变量的概率分布函数。设X是样本空间正在加载上的随机变量,正在加载为概率测度,则称如下定义的函数是X的分布函数,或称累积分布函数(简称CDF):
正在加载,对任意实数正在加载定义。
具有相同分布函数的随机变量一定是同分布的,因此可以用分布函数来描述一个分布,但更常用的描述手段是概率密度函数(pdf)。
在常用的文献中,“分布”一词可指其广义和狭义,而“累计分布函数”或“分布函数”一词只能指称后者。为了不致混淆,下文中谈及上述的广义时使用“分布”一词;狭义时使用“分布函数”一词。
对于特定的随机变量,其分布函数是单调不减及右连续,而且,。这些性质反过来也描述了所有可能成为分布函数的函数:
设且单调不减、右连续,则存在概率空间及其上的随机变量 X ,使得 F 是 X 的分布函数,即
设为概率测度,为随机变量,则函数 ()称为的概率分布函数。如果将看成是数轴上的随机点的坐标,那么,分布函数在处的函数值就表示落在区间上的概率。
例如,设随机变量为掷两次骰子所得的点数差,而整个样本空间由36个元素组成。
数量 | ( i , j )∈ S | |||
---|---|---|---|---|
6 | ( 1,1 ),( 2,2 ),( 3,3 ) ( 4,4 ),( 5,5 ),( 6,6 ) | 0 | 6/36 | 6/36 |
10 | ( 1,2 ),( 2,3 ) ( 3,4 ),( 4,5 ),( 5,6 ) ( 2,1 ),( 3,2 ),( 4,3 ) ( 5,4 ),( 6,5 ) | 1 | 10/36 | 16/36 |
8 | ( 1,3 ),( 2,4 ),( 3,5 ) ( 4,6 ),( 3,1 ),( 4,2 ) ( 5,3 ),( 6,4 ) | 2 | 8/36 | 24/36 |
6 | ( 1,4 ),( 2,5 ),( 3,6 ) ( 4,1 ),( 5,2 ),( 6,3 ) | 3 | 6/36 | 30/36 |
4 | ( 1,5 ),( 2,6 ) ( 5,1 ),( 6,2 ) | 4 | 4/36 | 34/36 |
2 | ( 1,6 ),( 6,1 ) | 5 | 2/36 | 36/36 |
其分布函数是:
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