مرجع تخصصی آمار ایران
متغیرهای تصادفی و انواع آن
متغیر تصادفی، تابعی حقیقی است که بر روی فضای نمونه آزمایش تعریف میشود و به هر عضو آن یک عدد اختصاص میدهد. برای مثال، در پرتاب 3 سکه سالم اگر Y نشاندهنده تعداد شیرهای ظاهر شده باشد، آنگاه Y یک متغیر تصادفی است که مقادیر 0 و 1 و 2 و 3 را میپذیرد.
انواع متغیرهای تصادفی
الف-متغیرهای تصادفی گسسته
متغیرهای تصادفی هستند که بتوانند تعداد قابل شمارشی از مقادیر حقیقی را اختیار کنند. در واقع برد یا مقادیر ممکن این متغیرهای تصادفی گسسته یا منفصل میباشند. به عنوان مثالهایی از این نوع متغیرهای تصادفی میتوان به تعداد پرتابهای یک سکه تا ظاهر شدن یک شیر، تعداد زلزلههای رخدادهشده در سال، تعداد قطعات معیوب تولیدشده در یک کارخانه و ... اشاره کرد.
ب-متغیرهای تصادفی پیوسته
متغیرهای تصادفی هستند که مقادیر ممکن یا برد برای آنها غیرقابل شمارش (پیوسته) میباشد. به عنوان مثالهایی از متغیرهای تصادفی پیوسته میتوان به طول عمر لامپهای تولید یک کارخانه، میزان باران در هر روز از یک منطقهی خاص و ... اشاره کرد.
ج-متغیرهای تصادفی آمیخته
نوع دیگری از متغیرهای تصادفی هستند که از تلفیق متغیرهای تصادفی گسسته و پیوسته ایجاد میشوند و قسمتی از برد این نوع متغیرهای تصادفی گسسته و قسمتی دیگر پیوسته است.
تابع جرم احتمال
برای نشان دادن احتمال هر یک از مقادیر یک متغیر تصادفی گسسته، از تابعی تحت عنوان «تابع جرم احتمال» یا «تابع احتمال» استفاده میشود. یعنی:
طبق خواص احتمال مجموع احتمال برای تمام مقادیر ممکن متغیر تصادفی برابر ۱ است.
تابع چگالی احتمال
برای متغیرهای تصادفی پیوسته تابع جرم احتمال تعریف نمیشود، زیرا برای این نوع متغیر تصادفی مقدار تابع احتمال در هر نقطه به صفر میل مینماید. برای متغیر تصادفی پیوسته، اگر یک تابع غیر منفی f، که برای همهی مقادیر حقیقی تعریف شده است، با خاصیت زیر برای هر زیرمجموعه B از اعداد حقیقی وجود داشته باشد.
آنگاه تابع f تابع چگالی احتمال یا به طور خلاصه تابع چگالی متغیر تصادفی است و طبق خواص احتمال داریم:
تابع توزیع تجمعی
برای یک متغیر تصادفی (گسسته یا پیوسته) X ، تابع F که به صورت
تعریف میشود را تابع توزیع تجمعی یا به طور سادهتر تابع توزیع X مینامند. بنابراین تابع توزیع، احتمال کوچکتر یا مساوی بودن متغیر تصادفی X از مقدار x را برای همه مقادیر x مشخص مینماید.
بعضی از خواص تابع توزیع تجمعی عبارتند از:
با استفاده از تعریف تابع توزیع تجمعی Fبرای همه a<b داریم:
بسیاری از پدیدههای تصادفی در طبیعت، هر چند تصادفی به نظر میرسند ولی دارای الگوی خاصی هستند. مثلاً در پرتاب سکهی سالم احتمال مشاهدهی شیر با مشاهدهی خط یکسان و برابر 0.5 است. توابع توزیع بر اساس قوانین احتمال سعی دارند که خصوصیات و ویژگیهای پدیدههای تصادفی را نشان داده و به ما اطلاعاتی در مورد آنها بدهند. تعدادی از متغیرهای گسسته و پیوسته وجود دارند که کاربرد آنها در احتمال به کرات ظاهر میشود و دارای توابع توزیع شناخته شدهای هستند. توابع توزیع برنولی، دوجملهای، هندسی، فوق هندسی، پاسکال (دوجملهای منفی)، وایبل گسسته، پواسن، چندجملهای و توزیع یکنواخت گسسته مثالهایی از توابع توزیع متغیرهای گسسته و توزیعهای یکنواخت، نمایی، گاما، نرمال، لاگ نرمال، گوسین معکوس، کوشی، لاپلاس، وایبل و پارتو مثالهایی از حالت پیوستهاند که در مطالب آینده ایردا، مرجع تخصصی آمار ایران به معرفی هریک از این توزیعها پرداخته میشود.
مطلبی دیگر از این انتشارات
توزیع نرمال و توزیع تی (توزیع t)
مطلبی دیگر از این انتشارات
هر آنچه که باید درباره پی-مقدار یا p-value در علم آمار بدانید
مطلبی دیگر از این انتشارات
پارادوکس سیمپسون چیست؟