自從2011年教育部將統(tǒng)計學(xué)提升為一級學(xué)科以來,國內(nèi)許多高等院校的統(tǒng)計學(xué)及相近專業(yè)都將概率論與數(shù)理統(tǒng)計拆分為兩個學(xué)期的課程。為適應(yīng)新形勢下概率論課程教學(xué)的需要,編者集多年教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)實踐編寫成《概率論》。全書分五章介紹了概率論的基礎(chǔ)知識,內(nèi)容包括:事件與概率、隨機變量、隨機向量、數(shù)字特征和概率極限理論。該書既是一本完整系統(tǒng)的初等概率論教材,內(nèi)容豐富、重點突出;又是一本近代概率論的入門讀物,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)計學(xué)及相近專業(yè)本科生的概率論教材,也可作為師范學(xué)校數(shù)學(xué)專業(yè)教材。對于希望了解概率論這門學(xué)科的其他理工科學(xué)生,它也可以作為一本入門教材或參考書。
概率論是研究隨機現(xiàn)象數(shù)量規(guī)律的一門學(xué)科,在自然科學(xué)、社會科學(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)計的基礎(chǔ),概率論與數(shù)理統(tǒng)計既是統(tǒng)計學(xué)及相近專業(yè)的基礎(chǔ)課程,也是數(shù)學(xué)及相關(guān)專業(yè)的核心課程。自從2011年教育部將統(tǒng)計學(xué)提升為一級學(xué)科以來,國內(nèi)許多高等院校的統(tǒng)計學(xué)及相近專業(yè)都將概率論與數(shù)理統(tǒng)計拆分為兩個學(xué)期的課程,此外,近年來中學(xué)數(shù)學(xué)中涉及越來越多的統(tǒng)計和概率知識,部分師范學(xué)校的數(shù)學(xué)及相關(guān)專業(yè)也因此適當增加了概率統(tǒng)計的教學(xué)課時,為適應(yīng)新形勢下概率論課程教學(xué)的需要,編者在近年來的教學(xué)實踐和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫成本書。本書作為大學(xué)本科學(xué)生完整系統(tǒng)地學(xué)習初等概率論知識的教材,力求引導(dǎo)他們走進以測度為基礎(chǔ)的近代概率論。本書可供統(tǒng)計學(xué)及相近專業(yè)、數(shù)學(xué)及相關(guān)專業(yè)或理工科學(xué)生使用。
本書力求深入淺出、注重知識的銜接和應(yīng)用、加強例題的示范效應(yīng)、強化學(xué)生隨機思維的形成和應(yīng)用能力。其特色之處在于以下幾個方面:
(1)通過對初等概率論知識的系統(tǒng)梳理,對部分內(nèi)容進行了整合、分類和升華,既保持了知識的完整性和系統(tǒng)性,又具有較強的可讀性,例如將事件列的極限調(diào)整到事件的關(guān)系與運算,既完整又為概率的連續(xù)性打下基礎(chǔ),詳細介紹概率的統(tǒng)計定義、古典定義和幾何定義后,在可測空間的基礎(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,對分布之間的關(guān)系著墨較多。在數(shù)字特征一章中,對特征函數(shù)做了比較完整的介紹,并對多維正態(tài)分布的知識進行了系統(tǒng)呈現(xiàn),在概率極限理論之前詳細介紹了隨機序列的各種收斂性及其關(guān)系。
(2)考慮到部分學(xué)生在本科階段沒有學(xué)習測度論,或者學(xué)習概率論時還沒有來得及學(xué)習測度論,書中涉及的測度論知識,只是在需要的章節(jié)進行最低限度的補充或羅列。這樣處理既可減輕教學(xué)負擔,又不妨礙對近代概率的準確理解。
(3)本書的例題和應(yīng)用非常豐富,并盡量博采眾長。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,對數(shù)理統(tǒng)計學(xué)中常用的分布進行了詳細推導(dǎo)。在大數(shù)定律的應(yīng)用中,通過例題介紹了Mente Carlo模擬,此外,本書對知識間的聯(lián)系進行了深入分析,并給出大部分計算過程。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,本書附錄對常用概率分布進行匯總,給出泊松分布和正態(tài)分布的分布函數(shù)表,此外,對排列組合的基礎(chǔ)知識進行了簡單的羅列。
全書由趙海清、周效良和黃娟主持編寫和統(tǒng)稿。其中,第1、2章和第4章部分內(nèi)容由趙海清編寫,第3章由梁鑫編寫,第4章部分內(nèi)容由黃福員編寫,第5章由張興發(fā)編寫;劉惠和麥繼芳搜集了書中大部分例題和習題,并提供模擬程序和圖片制作。本書雖然內(nèi)容較多,但重點突出、詳略得當。按照一周4學(xué)時來安排,能夠講授全部內(nèi)容,如果安排一周3學(xué)時,則可適當刪減一些內(nèi)容或要求學(xué)生自學(xué)。
在編寫過程中,本書參考了國內(nèi)外的許多同類教材,吸收了其中許多精華和優(yōu)點,并在題材的選取上做了一些變動和調(diào)整,精選一些例題以作示范和部分習題以供練習,在此一并向本書參考文獻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)李元教授認真地審讀了本書,提出了許多寶貴的修改意見,這里一并向他們表示衷心的感謝。
第1章 事件與概率
1.1 隨機事件及其運算
1.1.1 隨機現(xiàn)象
1.1.2 樣本空間
1.1.3 隨機事件
1.1.4 事件的關(guān)系與運算
1.1.5 事件列的極限
習題1.1
1.2 概率
1.2.1 概率的統(tǒng)計定義
1.2.2 概率的古典定義
1.2.3 概率的幾何定義
習題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
習題1.4
1.5 獨立性
1.5.1 事件的獨立性
1.5.2 試驗的獨立性
習題1.5
第2章 隨機變量
2.1 隨機變量及其分布
2.1.1 隨機變量的概念
2.1.2 可測映射
2.1.3 概率分布
習題2.1
2.2 離散型隨機變量
2.2.1 分布律
2.2.2 常用離散型分布
習題2.2
2.3 連續(xù)型隨機變量
2.3.1 密度函數(shù)
2.3.2 常用連續(xù)型分布
習題2.3
2.4 函數(shù)的分布
2.4.1 離散型隨機變量函數(shù)的分布
2.4.2 連續(xù)型隨機變量函數(shù)的分布
習題2.4
第3章 隨機向量
3.1 隨機向量及其分布
3.1.1 二維隨機變量及其分布
3.1.2 離散型隨機向量
3.1.3 連續(xù)型隨機向量
習題3.1
3.2 條件分布與隨機變量的獨立性
3.2.1 條件分布
3.2.2 隨機變量的獨立性
習題3.2
3.3 隨機向量函數(shù)的分布
3.3.1 離散型隨機向量函數(shù)的分布
3.3.2 連續(xù)型隨機向量函數(shù)的分布
3.3.3 隨機向量的變換
習題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
參考文獻