自從2011年教育部將統(tǒng)計(jì)學(xué)提升為一級(jí)學(xué)科以來(lái),國(guó)內(nèi)許多高等院校的統(tǒng)計(jì)學(xué)及相近專(zhuān)業(yè)都將概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)拆分為兩個(gè)學(xué)期的課程。為適應(yīng)新形勢(shì)下概率論課程教學(xué)的需要,編者集多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐編寫(xiě)成《概率論》。全書(shū)分五章介紹了概率論的基礎(chǔ)知識(shí),內(nèi)容包括:事件與概率、隨機(jī)變量、隨機(jī)向量、數(shù)字特征和概率極限理論。該書(shū)既是一本完整系統(tǒng)的初等概率論教材,內(nèi)容豐富、重點(diǎn)突出;又是一本近代概率論的入門(mén)讀物,深入淺出、富有啟發(fā)性,便于教學(xué)與自學(xué)。
《概率論》可作為高等院校統(tǒng)計(jì)學(xué)及相近專(zhuān)業(yè)本科生的概率論教材,也可作為師范學(xué)校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)教材。對(duì)于希望了解概率論這門(mén)學(xué)科的其他理工科學(xué)生,它也可以作為一本入門(mén)教材或參考書(shū)。
概率論是研究隨機(jī)現(xiàn)象數(shù)量規(guī)律的一門(mén)學(xué)科,在自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、工程技術(shù)、軍事科學(xué)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域中都起著不可或缺的作用。概率論是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ),概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)既是統(tǒng)計(jì)學(xué)及相近專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程,也是數(shù)學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心課程。自從2011年教育部將統(tǒng)計(jì)學(xué)提升為一級(jí)學(xué)科以來(lái),國(guó)內(nèi)許多高等院校的統(tǒng)計(jì)學(xué)及相近專(zhuān)業(yè)都將概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)拆分為兩個(gè)學(xué)期的課程,此外,近年來(lái)中學(xué)數(shù)學(xué)中涉及越來(lái)越多的統(tǒng)計(jì)和概率知識(shí),部分師范學(xué)校的數(shù)學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)也因此適當(dāng)增加了概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué)課時(shí),為適應(yīng)新形勢(shì)下概率論課程教學(xué)的需要,編者在近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)成本書(shū)。本書(shū)作為大學(xué)本科學(xué)生完整系統(tǒng)地學(xué)習(xí)初等概率論知識(shí)的教材,力求引導(dǎo)他們走進(jìn)以測(cè)度為基礎(chǔ)的近代概率論。本書(shū)可供統(tǒng)計(jì)學(xué)及相近專(zhuān)業(yè)、數(shù)學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)或理工科學(xué)生使用。
本書(shū)力求深入淺出、注重知識(shí)的銜接和應(yīng)用、加強(qiáng)例題的示范效應(yīng)、強(qiáng)化學(xué)生隨機(jī)思維的形成和應(yīng)用能力。其特色之處在于以下幾個(gè)方面:
。1)通過(guò)對(duì)初等概率論知識(shí)的系統(tǒng)梳理,對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行了整合、分類(lèi)和升華,既保持了知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性,又具有較強(qiáng)的可讀性,例如將事件列的極限調(diào)整到事件的關(guān)系與運(yùn)算,既完整又為概率的連續(xù)性打下基礎(chǔ),詳細(xì)介紹概率的統(tǒng)計(jì)定義、古典定義和幾何定義后,在可測(cè)空間的基礎(chǔ)上介紹概率的公理化體系及其性質(zhì)。常用分布的章節(jié)中,對(duì)分布之間的關(guān)系著墨較多。在數(shù)字特征一章中,對(duì)特征函數(shù)做了比較完整的介紹,并對(duì)多維正態(tài)分布的知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)呈現(xiàn),在概率極限理論之前詳細(xì)介紹了隨機(jī)序列的各種收斂性及其關(guān)系。
。2)考慮到部分學(xué)生在本科階段沒(méi)有學(xué)習(xí)測(cè)度論,或者學(xué)習(xí)概率論時(shí)還沒(méi)有來(lái)得及學(xué)習(xí)測(cè)度論,書(shū)中涉及的測(cè)度論知識(shí),只是在需要的章節(jié)進(jìn)行最低限度的補(bǔ)充或羅列。這樣處理既可減輕教學(xué)負(fù)擔(dān),又不妨礙對(duì)近代概率的準(zhǔn)確理解。
(3)本書(shū)的例題和應(yīng)用非常豐富,并盡量博采眾長(zhǎng)。在古典概型、幾何概型和條件概率等章節(jié)中,介紹了各種著名的概率模型,在函數(shù)的分布中,對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的分布進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)。在大數(shù)定律的應(yīng)用中,通過(guò)例題介紹了Mente Carlo模擬,此外,本書(shū)對(duì)知識(shí)間的聯(lián)系進(jìn)行了深入分析,并給出大部分計(jì)算過(guò)程。這樣做的目的是便于教學(xué),更是為了使讀者盡可能地自學(xué)自通。
考慮到使用的方便性,本書(shū)附錄對(duì)常用概率分布進(jìn)行匯總,給出泊松分布和正態(tài)分布的分布函數(shù)表,此外,對(duì)排列組合的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的羅列。
全書(shū)由趙海清、周效良和黃娟主持編寫(xiě)和統(tǒng)稿。其中,第1、2章和第4章部分內(nèi)容由趙海清編寫(xiě),第3章由梁鑫編寫(xiě),第4章部分內(nèi)容由黃福員編寫(xiě),第5章由張興發(fā)編寫(xiě);劉惠和麥繼芳搜集了書(shū)中大部分例題和習(xí)題,并提供模擬程序和圖片制作。本書(shū)雖然內(nèi)容較多,但重點(diǎn)突出、詳略得當(dāng)。按照一周4學(xué)時(shí)來(lái)安排,能夠講授全部?jī)?nèi)容,如果安排一周3學(xué)時(shí),則可適當(dāng)刪減一些內(nèi)容或要求學(xué)生自學(xué)。
在編寫(xiě)過(guò)程中,本書(shū)參考了國(guó)內(nèi)外的許多同類(lèi)教材,吸收了其中許多精華和優(yōu)點(diǎn),并在題材的選取上做了一些變動(dòng)和調(diào)整,精選一些例題以作示范和部分習(xí)題以供練習(xí),在此一并向本書(shū)參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。
此外,凱里學(xué)院李光輝副教授、廣東海洋大學(xué)李乃醫(yī)教授、廣州大學(xué)李元教授認(rèn)真地審讀了本書(shū),提出了許多寶貴的修改意見(jiàn),這里一并向他們表示衷心的感謝。
第1章 事件與概率
1.1 隨機(jī)事件及其運(yùn)算
1.1.1 隨機(jī)現(xiàn)象
1.1.2 樣本空間
1.1.3 隨機(jī)事件
1.1.4 事件的關(guān)系與運(yùn)算
1.1.5 事件列的極限
習(xí)題1.1
1.2 概率
1.2.1 概率的統(tǒng)計(jì)定義
1.2.2 概率的古典定義
1.2.3 概率的幾何定義
習(xí)題1.2
1.3 概率空間
1.3.1 事件域
1.3.2 概率的公理化定義
1.3.3 概率的連續(xù)性
習(xí)題1.3
1.4 條件概率
1.4.1 條件概率的定義
1.4.2 乘法公式
1.4.3 全概率公式
1.4.4 貝葉斯公式
習(xí)題1.4
1.5 獨(dú)立性
1.5.1 事件的獨(dú)立性
1.5.2 試驗(yàn)的獨(dú)立性
習(xí)題1.5
第2章 隨機(jī)變量
2.1 隨機(jī)變量及其分布
2.1.1 隨機(jī)變量的概念
2.1.2 可測(cè)映射
2.1.3 概率分布
習(xí)題2.1
2.2 離散型隨機(jī)變量
2.2.1 分布律
2.2.2 常用離散型分布
習(xí)題2.2
2.3 連續(xù)型隨機(jī)變量
2.3.1 密度函數(shù)
2.3.2 常用連續(xù)型分布
習(xí)題2.3
2.4 函數(shù)的分布
2.4.1 離散型隨機(jī)變量函數(shù)的分布
2.4.2 連續(xù)型隨機(jī)變量函數(shù)的分布
習(xí)題2.4
第3章 隨機(jī)向量
3.1 隨機(jī)向量及其分布
3.1.1 二維隨機(jī)變量及其分布
3.1.2 離散型隨機(jī)向量
3.1.3 連續(xù)型隨機(jī)向量
習(xí)題3.1
3.2 條件分布與隨機(jī)變量的獨(dú)立性
3.2.1 條件分布
3.2.2 隨機(jī)變量的獨(dú)立性
習(xí)題3.2
3.3 隨機(jī)向量函數(shù)的分布
3.3.1 離散型隨機(jī)向量函數(shù)的分布
3.3.2 連續(xù)型隨機(jī)向量函數(shù)的分布
3.3.3 隨機(jī)向量的變換
習(xí)題3.3
……
第4章 數(shù)字特征
第5章 概率極限理論
附錄Ⅰ 常用分布表
附錄Ⅱ 排列組合知識(shí)
參考文獻(xiàn)