Probabilitasnya adalah 1, yang artinya. Rumus untuk menghitung peluang kejadian


Dibawa ke saat ini toples terbuka Soal Ujian Negara Terpadu Matematika (mathege.ru), yang penyelesaiannya hanya didasarkan pada satu rumus, yaitu definisi klasik probabilitas.

Cara termudah untuk memahami rumusnya adalah dengan contoh.
Contoh 1. Ada 9 bola merah dan 3 bola biru di dalam keranjang. Bola-bola tersebut hanya berbeda warnanya saja. Kami mengambil salah satunya secara acak (tanpa melihat). Berapa peluang terambilnya bola dengan cara ini berwarna biru?

Komentar. Dalam permasalahan dalam teori probabilitas, sesuatu terjadi (dalam dalam hal ini tindakan kita menarik bola), yang bisa saja terjadi hasil yang berbeda- hasil. Perlu dicatat bahwa hasilnya dapat dilihat dengan cara yang berbeda. “Kami mengeluarkan semacam bola” juga merupakan hasil. “Kami mengeluarkan bola biru” - hasilnya. “Kami mengeluarkan bola ini dengan tepat dari semua kemungkinan bola” - pandangan hasil yang paling tidak umum ini disebut hasil dasar. Hasil dasar inilah yang dimaksudkan dalam rumus untuk menghitung probabilitas.

Larutan. Sekarang mari kita hitung peluang terambilnya bola biru.
Acara A: “bola yang dipilih ternyata berwarna biru”
Jumlah total semua kemungkinan hasil: 9+3=12 (jumlah semua bola yang dapat diambil)
Jumlah hasil yang menguntungkan untuk kejadian A: 3 (jumlah hasil di mana peristiwa A terjadi - yaitu, jumlah bola biru)
P(A)=3/12=1/4=0,25
Jawaban: 0,25

Untuk soal yang sama, mari kita hitung peluang terambilnya bola merah.
Jumlah total hasil yang mungkin akan tetap sama, 12. Jumlah hasil yang diinginkan: 9. Probabilitas yang dicari: 9/12=3/4=0.75

Probabilitas suatu kejadian selalu terletak antara 0 dan 1.
Terkadang masuk ucapan sehari-hari(tetapi tidak dalam teori probabilitas!) probabilitas suatu peristiwa diperkirakan dalam persentase. Transisi antara skor matematika dan percakapan dicapai dengan mengalikan (atau membagi) dengan 100%.
Jadi,
Selain itu, kemungkinan nol untuk peristiwa yang tidak dapat terjadi sungguh luar biasa. Misalnya, dalam contoh kita, ini adalah probabilitas terambilnya bola hijau dari keranjang. (Jumlah hasil yang diinginkan adalah 0, P(A)=0/12=0, jika dihitung menggunakan rumus)
Probabilitas 1 mempunyai kejadian yang pasti terjadi, tanpa pilihan. Misalnya, probabilitas “bola yang dipilih berwarna merah atau biru” adalah untuk tugas kita. (Jumlah hasil yang menguntungkan: 12, P(A)=12/12=1)

Kita melihat contoh klasik yang mengilustrasikan definisi probabilitas. Semuanya serupa Tugas Ujian Negara Bersatu Menurut teori probabilitas, masalah tersebut diselesaikan dengan menggunakan rumus ini.
Di tempat bola merah dan biru mungkin ada apel dan pir, anak laki-laki dan perempuan, tiket terpelajar dan tidak terpelajar, tiket berisi dan tidak berisi pertanyaan tentang topik tertentu (prototipe,), tas atau pompa taman yang rusak dan berkualitas tinggi (prototipe ,) - prinsipnya tetap sama.

Mereka sedikit berbeda dalam rumusan masalah teori probabilitas Unified State Examination, dimana Anda perlu menghitung probabilitas suatu peristiwa terjadi pada hari tertentu. ( , ) Seperti pada soal sebelumnya, Anda perlu menentukan hasil dasarnya, lalu menerapkan rumus yang sama.

Contoh 2. Konferensi ini berlangsung selama tiga hari. Pada hari pertama dan kedua masing-masing 15 pembicara, pada hari ketiga - 20. Berapa peluang laporan Profesor M. jatuh pada hari ketiga jika urutan laporan ditentukan dengan undian?

Apa hasil dasarnya di sini? – Menugaskan laporan profesor salah satu dari semua kemungkinan nomor seri untuk sebuah pertunjukan. 15+15+20=50 orang berpartisipasi dalam pengundian. Jadi, laporan Profesor M. mungkin menerima satu dari 50 terbitan. Artinya hanya ada 50 hasil dasar.
Apa hasil yang menguntungkan? - Yang ternyata profesor akan berbicara pada hari ketiga. Artinya, 20 angka terakhir.
Menurut rumus, peluang P(A)= 20/50=2/5=4/10=0,4
Jawaban: 0,4

Pengundian di sini melambangkan pembentukan korespondensi acak antara orang dan tempat yang teratur. Dalam Contoh 2, pendirian korespondensi dipertimbangkan dari sudut pandang tempat mana yang dapat diambil orang tertentu. Anda dapat mendekati situasi yang sama dari sisi lain: orang mana dengan probabilitas berapa yang dapat mencapai tempat tertentu (prototipe , , , ):

Contoh 3. Pengundian mencakup 5 orang Jerman, 8 orang Prancis, dan 3 orang Estonia. Berapa peluang orang pertama (/kedua/ketujuh/terakhir – tidak masalah) adalah orang Prancis.

Jumlah hasil dasar – jumlah semuanya orang yang mungkin, siapa yang bisa sampai ke tempat ini dengan mengundi. 5+8+3=16 orang.
Hasil yang menguntungkan - Perancis. 8 orang.
Probabilitas yang diperlukan: 8/16=1/2=0,5
Jawaban: 0,5

Prototipenya sedikit berbeda. Masih ada masalah tentang koin () dan dadu(), agak lebih kreatif. Solusi untuk masalah ini dapat ditemukan di halaman prototipe.

Berikut beberapa contoh pelemparan koin atau dadu.

Contoh 4. Jika kita melempar sebuah mata uang logam, berapakah peluang munculnya kepala?
Ada 2 hasil – kepala atau ekor. (diyakini bahwa koin tidak pernah mendarat di tepinya) Hasil yang menguntungkan adalah ekor, 1.
Probabilitas 1/2=0,5
Jawaban: 0,5.

Contoh 5. Bagaimana jika kita melempar koin dua kali? Berapa probabilitas mendapatkan kepala kedua kali?
Hal utama adalah menentukan hasil dasar apa yang akan kita pertimbangkan ketika melempar dua koin. Setelah melempar dua koin, salah satu hasil berikut dapat terjadi:
1) PP – kedua kali muncul kepala
2) PO – head pertama kali, head kali kedua
3) OP – memimpin pertama kali, mengikuti kedua kalinya
4) OO – kepala muncul dua kali
Tidak ada pilihan lain. Artinya ada 4 hasil dasar. Hanya yang pertama, 1, yang menguntungkan.
Probabilitas: 1/4=0,25
Jawaban: 0,25

Berapa peluang pelemparan dua buah uang logam menghasilkan hasil yang sama?
Banyaknya hasil dasar sama, 4. Hasil baik kedua dan ketiga, 2.
Peluang terambilnya satu ekor: 2/4=0,5

Dalam soal seperti itu, rumus lain mungkin berguna.
Jika dalam satu kali pelemparan sebuah mata uang logam pilihan yang memungkinkan kita mendapat 2 hasil, maka untuk dua kali lemparan hasilnya adalah 2 2 = 2 2 = 4 (seperti pada contoh 5), untuk tiga kali lemparan 2 2 2 = 2 3 = 8, untuk empat kali: 2 2 2 2 =2 4 = 16, ... untuk N lemparan, hasil yang mungkin adalah 2·2·...·2=2 N .

Jadi, Anda dapat mengetahui peluang munculnya 5 gambar dari 5 pelemparan koin.
Jumlah total hasil dasar: 2 5 =32.
Hasil yang menguntungkan: 1. (RRRRRR – melakukan head semua 5 kali)
Probabilitas: 1/32=0,03125

Hal yang sama berlaku untuk dadu. Dengan satu lemparan, ada 6 kemungkinan hasil. Jadi, untuk dua lemparan: 6 6 = 36, untuk tiga 6 6 6 = 216, dst.

Contoh 6. Kami melempar dadu. Berapa peluang terambilnya bilangan genap?

Total hasil: 6, sesuai dengan jumlah sisinya.
Menguntungkan: 3 hasil. (2, 4, 6)
Kemungkinan: 3/6=0,5

Contoh 7. Kami melempar dua dadu. Berapa peluang terambilnya angka 10? (dibulatkan ke seperseratus terdekat)

Untuk satu dadu ada 6 kemungkinan hasil. Artinya untuk dua, menurut aturan di atas, 6·6=36.
Hasil apa yang menguntungkan agar totalnya menjadi 10?
10 harus dipecah menjadi jumlah dua angka dari 1 sampai 6. Hal ini dapat dilakukan dengan dua cara: 10=6+4 dan 10=5+5. Artinya opsi berikut ini dimungkinkan untuk kubus:
(6 pada yang pertama dan 4 pada yang kedua)
(4 pada yang pertama dan 6 pada yang kedua)
(5 pada yang pertama dan 5 pada yang kedua)
Total, 3 pilihan. Probabilitas yang diperlukan: 3/36=1/12=0,08
Jawaban: 0,08

Jenis masalah B6 lainnya akan dibahas di artikel Cara Mengatasinya di masa mendatang.

Segala sesuatu di dunia terjadi secara deterministik atau kebetulan...
Aristoteles

Probabilitas: Aturan Dasar

Teori probabilitas menghitung probabilitas berbagai kejadian. Dasar teori probabilitas adalah konsep kejadian acak.

Misal kamu melempar koin, maka secara acak akan mendarat di bagian kepala atau ekor. Anda tidak tahu sebelumnya di sisi mana koin itu akan mendarat. Anda menandatangani kontrak asuransi; Anda tidak mengetahui sebelumnya apakah pembayaran akan dilakukan atau tidak.

Dalam perhitungan aktuaria, Anda harus mampu memperkirakan probabilitas berbagai peristiwa, sehingga teori probabilitas memainkan peran penting. Tidak ada cabang matematika lain yang dapat menangani probabilitas suatu kejadian.

Mari kita lihat lebih dekat cara melempar koin. Ada 2 akibat yang saling lepas: lambang rontok atau ekor rontok. Hasil lemparan bersifat acak, karena pengamat tidak dapat menganalisis dan memperhitungkan semua faktor yang mempengaruhi hasil. Berapa peluang lambang tersebut rontok? Kebanyakan akan menjawab ½, tapi kenapa?

Biarlah formal A menunjukkan hilangnya lambang. Biarkan koinnya dilempar N sekali. Maka kemungkinan kejadiannya A dapat didefinisikan sebagai proporsi lemparan yang menghasilkan lambang:

Di mana N jumlah total lemparan, n(A) jumlah penurunan lambang.

Relasi (1) disebut frekuensi acara A dalam serangkaian tes yang panjang.

Ternyata dalam berbagai rangkaian pengujian frekuensi yang sesuai pada umumnya N mengelompok di sekitar nilai konstan P(A). Besaran ini disebut kemungkinan suatu peristiwa A dan ditunjuk dengan surat itu R- singkatan dari kata bahasa Inggris kemungkinan - kemungkinan.

Secara formal kami memiliki:

(2)

Hukum ini disebut hukum jumlah besar.

Jika mata uang logam itu adil (simetris), maka peluang terambilnya lambang sama dengan peluang terambilnya kepala dan sama dengan ½.

Membiarkan A Dan DI DALAM beberapa peristiwa, misalnya, apakah suatu peristiwa yang diasuransikan terjadi atau tidak. Penyatuan dua peristiwa merupakan suatu peristiwa yang terdiri dari pelaksanaan suatu peristiwa A, acara DI DALAM, atau kedua peristiwa secara bersamaan. Persimpangan dua peristiwa A Dan DI DALAM disebut suatu peristiwa yang terdiri dari pelaksanaan sebagai suatu peristiwa A, dan acara DI DALAM.

Aturan dasar Kalkulus probabilitas kejadian adalah sebagai berikut:

1. Peluang suatu kejadian terletak antara nol dan satu:

2. Misalkan A dan B adalah dua kejadian, maka:

Bunyinya seperti ini: peluang terjadinya penggabungan dua kejadian sama dengan jumlah peluang kejadian-kejadian tersebut dikurangi peluang perpotongan kejadian-kejadian tersebut. Jika kejadian-kejadian tersebut tidak sesuai atau tidak tumpang tindih, maka peluang terjadinya kombinasi (jumlah) dua kejadian sama dengan jumlah peluangnya. Hukum ini disebut hukum tambahan probabilitas.

Kita mengatakan suatu peristiwa dapat diandalkan jika probabilitasnya sama dengan 1. Ketika menganalisis fenomena tertentu, timbul pertanyaan tentang bagaimana terjadinya suatu peristiwa mempengaruhi DI DALAM pada saat terjadinya suatu peristiwa A. Untuk melakukan ini, masuk probabilitas bersyarat :

(4)

Bunyinya seperti ini: kemungkinan terjadinya A mengingat bahwa DI DALAM sama dengan probabilitas perpotongan A Dan DI DALAM, dibagi dengan probabilitas kejadian tersebut DI DALAM.
Rumus (4) mengasumsikan peluang suatu kejadian DI DALAM lebih dari nol.

Rumus (4) juga dapat ditulis sebagai:

(5)

Ini rumusnya mengalikan probabilitas.

Probabilitas bersyarat disebut juga sebuah posteriori kemungkinan suatu peristiwa A- kemungkinan terjadinya A setelah serangan DI DALAM.

Dalam hal ini, probabilitas itu sendiri disebut secara apriori kemungkinan. Terdapat beberapa rumus penting lainnya yang banyak digunakan dalam perhitungan aktuaria.

Rumus Probabilitas Total

Mari kita asumsikan bahwa suatu percobaan sedang dilakukan, yang kondisinya dapat ditentukan sebelumnya saling asumsi yang saling eksklusif (hipotesis):

Kami berasumsi bahwa ada hipotesis, atau...atau. Probabilitas hipotesis ini diketahui dan sama:

Maka rumusnya berlaku penuh probabilitas :

(6)

Kemungkinan terjadinya suatu peristiwa A sama dengan jumlah produk dari probabilitas terjadinya A untuk setiap hipotesis pada probabilitas hipotesis ini.

rumus Bayes

rumus Bayes memungkinkan Anda menghitung ulang kemungkinan hipotesis dalam terang informasi baru yang memberikan hasilnya A.

rumus Bayes dalam arti tertentu adalah kebalikan dari rumusnya kemungkinan penuh.

Perhatikan permasalahan praktis berikut ini.

Masalah 1

Misalkan ada kecelakaan pesawat dan para ahli sibuk menyelidiki penyebabnya. 4 penyebab terjadinya bencana telah diketahui sebelumnya: penyebabnya, atau, atau, atau. Menurut statistik yang tersedia, alasan-alasan ini memiliki kemungkinan sebagai berikut:



Saat memeriksa lokasi kecelakaan, ditemukan jejak penyalaan bahan bakar menurut statistik, kemungkinan kejadian ini karena satu dan lain hal adalah sebagai berikut:




Pertanyaan: apa kemungkinan besar penyebab bencana tersebut?

Mari kita hitung probabilitas sebab-sebab dalam kondisi terjadinya suatu peristiwa A.



Dari sini terlihat bahwa alasan yang paling mungkin adalah alasan pertama, karena probabilitasnya paling besar.

Masalah 2

Bayangkan sebuah pesawat mendarat di lapangan terbang.

Saat mendarat, kondisi cuaca mungkin sebagai berikut: tidak ada awan rendah (), ada awan rendah (). Dalam kasus pertama, kemungkinan pendaratan yang aman adalah P1. Dalam kasus kedua - hal2. Sudah jelas itu P1>P2.

Perangkat yang menyediakan pendaratan buta memiliki kemungkinan pengoperasian bebas masalah R. Jika tutupan awan rendah dan instrumen pendaratan buta gagal, kemungkinan pendaratan berhasil adalah hal3, Dan hal3<Р2 . Diketahui bahwa untuk suatu lapangan terbang tertentu, proporsi hari dalam setahun dengan awan rendah adalah sama dengan .

Tentukan peluang pesawat mendarat dengan selamat.

Kita perlu mencari kemungkinannya.

Ada dua opsi yang saling eksklusif: perangkat pendaratan buta berfungsi, perangkat pendaratan buta gagal, jadi kita punya:

Oleh karena itu, menurut rumus probabilitas total:

Masalah 3

Perusahaan asuransi menyediakan asuransi jiwa. 10% dari mereka yang diasuransikan oleh perusahaan ini adalah perokok. Jika tertanggung tidak merokok, peluang kematiannya sepanjang tahun adalah 0,01. Jika dia perokok, maka peluangnya adalah 0,05.

Berapa proporsi perokok di antara tertanggung yang meninggal pada tahun tersebut?

Jawaban yang mungkin: (A) 5%, (B) 20%, (C) 36%, (D) 56%, (E) 90%.

Larutan

Mari ikuti acaranya:

Kondisi masalahnya maksudnya

Selain itu, karena kejadian-kejadian tersebut membentuk kelompok lengkap dari kejadian-kejadian berpasangan yang tidak kompatibel, maka .
Kemungkinan yang kita minati adalah.

Dengan menggunakan rumus Bayes, kita mendapatkan:

oleh karena itu pilihan yang benar adalah ( DI DALAM).

Masalah 4

Perusahaan asuransi menjual kontrak asuransi jiwa dalam tiga kategori: standar, pilihan, dan ultra-istimewa.

50% dari seluruh tertanggung adalah standar, 40% lebih disukai dan 10% sangat istimewa.

Probabilitas kematian dalam satu tahun untuk tertanggung standar adalah 0,010, untuk tertanggung yang memiliki hak istimewa - 0,005, dan untuk tertanggung yang sangat istimewa - 0,001.

Berapa probabilitas bahwa tertanggung yang meninggal memiliki hak istimewa ultra?

Larutan

Mari kita pertimbangkan peristiwa-peristiwa berikut ini:

Dalam kaitannya dengan kejadian-kejadian ini, kemungkinan yang kita minati adalah. Sesuai dengan kondisi:

Karena kejadian-kejadian , , membentuk kelompok lengkap kejadian-kejadian berpasangan yang tidak kompatibel, dengan menggunakan rumus Bayes kita mempunyai:

Variabel acak dan karakteristiknya

Misalkan berupa variabel acak, misalnya kerusakan akibat kebakaran atau jumlah pembayaran asuransi.
Variabel acak sepenuhnya dicirikan oleh fungsi distribusinya.

Definisi. Fungsi ditelepon fungsi distribusi variabel acak ξ .

Definisi. Jika ada fungsi seperti itu untuk sewenang-wenang A selesai

lalu mereka mengatakan itu variabel acak ξ memiliki fungsi kepadatan probabilitas f(x).

Definisi. Membiarkan . Untuk fungsi distribusi kontinu F teoritis α-kuantil disebut penyelesaian persamaan tersebut.

Solusi ini mungkin bukan satu-satunya.

Tingkat kuantil ½ disebut teoritis median , tingkat kuantil ¼ Dan ¾ -kuartil bawah dan atas masing-masing.

Dalam aplikasi aktuaria memegang peranan penting Ketimpangan Chebyshev:

kapan saja

Simbol ekspektasi matematis.

Bunyinya seperti ini: probabilitas modulus lebih besar atau sama dengan ekspektasi matematis modulus dibagi .

Seumur hidup sebagai variabel acak

Ketidakpastian saat kematian merupakan faktor risiko utama dalam asuransi jiwa.

Tidak ada hal pasti yang dapat dikatakan mengenai momen kematian seseorang. Namun, jika kita berhadapan dengan sekelompok besar orang yang homogen dan tidak tertarik dengan nasib individu dari kelompok tersebut, maka kita berada dalam kerangka teori probabilitas sebagai ilmu tentang fenomena acak massa yang memiliki sifat stabilitas frekuensi. .

Masing-masing, kita dapat berbicara tentang harapan hidup sebagai variabel acak T.

Fungsi bertahan hidup

Teori probabilitas menjelaskan sifat stokastik dari setiap variabel acak T fungsi distribusi F(x), yang didefinisikan sebagai probabilitas bahwa variabel acak T kurang dari angka X:

.

Dalam matematika aktuaria, menyenangkan untuk bekerja bukan dengan fungsi distribusi, namun dengan fungsi distribusi tambahan . Dalam hal umur panjang, ini adalah kemungkinan seseorang akan hidup sampai usia tertentu X bertahun-tahun.

ditelepon fungsi kelangsungan hidup(fungsi kelangsungan hidup):

Fungsi survival mempunyai sifat sebagai berikut:

Tabel kehidupan biasanya berasumsi ada beberapa batas usia (membatasi usia) (biasanya bertahun-tahun) dan, karenanya, pada x>.

Saat menggambarkan kematian berdasarkan hukum analitis, biasanya diasumsikan bahwa masa hidup tidak terbatas, namun jenis dan parameter hukum dipilih sedemikian rupa sehingga kemungkinan adanya kehidupan di luar usia tertentu dapat diabaikan.

Fungsi survival memiliki arti statistik sederhana.

Katakanlah kita sedang mengamati sekelompok bayi baru lahir (biasanya), yang kita amati dan dapat merekam momen kematiannya.

Mari kita nyatakan jumlah perwakilan kelompok ini yang masih hidup pada usia dengan . Kemudian:

.

Simbol E di sini dan di bawah ini digunakan untuk menunjukkan ekspektasi matematis.

Jadi, fungsi kelangsungan hidup sama dengan proporsi rata-rata mereka yang bertahan hidup sampai usia tertentu dari kelompok bayi baru lahir tertentu.

Dalam matematika aktuaria, seseorang sering kali bekerja bukan dengan fungsi kelangsungan hidup, namun dengan nilai yang baru saja diperkenalkan (menetapkan ukuran grup awal).

Fungsi kelangsungan hidup dapat direkonstruksi dari kepadatan:

Karakteristik Umur

Dari sudut pandang praktis, ciri-ciri berikut ini penting:

1 . Rata-rata waktu hidup

,
2 . Penyebaran seumur hidup

,
Di mana
,

Pada Saat menilai probabilitas terjadinya suatu peristiwa acak, sangat penting untuk memiliki pemahaman yang baik tentang apakah probabilitas () terjadinya peristiwa yang kita minati bergantung pada bagaimana peristiwa lain berkembang.

Dalam kasus skema klasik, ketika semua hasil memiliki kemungkinan yang sama, kita sudah dapat memperkirakan nilai probabilitas dari peristiwa individu yang kita minati secara mandiri. Kita dapat melakukan hal ini meskipun kejadian tersebut merupakan kumpulan kompleks dari beberapa hasil dasar. Bagaimana jika beberapa kejadian acak terjadi secara bersamaan atau berurutan? Bagaimana hal ini mempengaruhi kemungkinan terjadinya peristiwa yang kita minati?

Jika saya melempar dadu beberapa kali dan menginginkan angka enam yang muncul, namun saya terus-menerus tidak beruntung, apakah itu berarti saya harus meningkatkan taruhan saya karena, menurut teori probabilitas, saya akan mendapatkan keberuntungan? Sayangnya, teori probabilitas tidak menyatakan hal seperti ini. Tanpa dadu, tanpa kartu, tanpa koin tidak dapat mengingatnya apa yang mereka tunjukkan kepada kita terakhir kali. Tidak masalah bagi mereka sama sekali apakah ini pertama kalinya atau yang kesepuluh kalinya saya menguji keberuntungan saya hari ini. Setiap kali saya mengulang lemparan, saya hanya tahu satu hal: dan kali ini kemungkinan mendapatkan angka enam lagi-lagi seperenam. Tentu saja bukan berarti nomor yang saya butuhkan tidak akan pernah muncul. Ini hanya berarti bahwa kekalahan saya setelah lemparan pertama dan setelah lemparan lainnya adalah peristiwa yang independen.

Peristiwa A dan B disebut mandiri, jika penerapan salah satunya tidak mempengaruhi kemungkinan kejadian lainnya. Misalnya, peluang mengenai suatu sasaran dengan senjata pertama dari dua senjata tidak bergantung pada apakah sasaran tersebut terkena senjata yang lain, sehingga kejadian “senjata pertama mengenai sasaran” dan “senjata kedua mengenai sasaran” adalah mandiri.

Jika dua kejadian A dan B saling bebas dan peluang masing-masing kejadian diketahui, maka peluang terjadinya kejadian A dan kejadian B secara bersamaan (dilambangkan AB) dapat dihitung dengan menggunakan teorema berikut.

Teorema perkalian peluang untuk kejadian bebas

P(AB) = P(A)*P(B)- kemungkinan serentak permulaan dua mandiri peristiwa sama dengan bekerja kemungkinan kejadian-kejadian ini.

Contoh.Peluang mengenai sasaran ketika menembakkan senjata pertama dan kedua masing-masing sama: p 1 =0,7;

hal 2 =0,8. Temukan peluang terjadinya serangan dengan satu tembakan oleh kedua senjata secara bersamaan. Larutan:


Apa yang terjadi pada estimasi kami jika kejadian awal tidak independen? Mari kita ubah sedikit contoh sebelumnya.

Contoh.Dua penembak menembak sasaran di sebuah kompetisi, dan jika salah satu dari mereka menembak dengan akurat, lawan mulai gugup dan hasilnya memburuk. Bagaimana mengubah situasi sehari-hari ini menjadi masalah matematika dan menguraikan cara untuk menyelesaikannya? Secara intuitif jelas bahwa dua opsi untuk pengembangan peristiwa perlu dipisahkan, untuk pada dasarnya membuat dua skenario, dua tugas yang berbeda. Dalam kasus pertama, jika lawan meleset, skenarionya akan menguntungkan bagi atlet yang gugup dan akurasinya akan lebih tinggi. Dalam kasus kedua, jika lawan memanfaatkan peluangnya dengan baik, kemungkinan atlet kedua mengenai sasaran berkurang.


Untuk memisahkan skenario yang mungkin (sering disebut hipotesis) untuk perkembangan peristiwa, kita sering menggunakan diagram “pohon probabilitas”. Diagram ini memiliki arti yang mirip dengan pohon keputusan yang mungkin pernah Anda tangani. Setiap cabang mewakili skenario terpisah untuk perkembangan peristiwa, hanya sekarang yang disebut memiliki arti tersendiri bersyarat


probabilitas (q 1, q 2, q 1 -1, q 2 -1).

Skema ini sangat cocok untuk menganalisis kejadian acak berurutan. Masih perlu diperjelas satu pertanyaan penting lagi: dari mana nilai awal probabilitas berasal? situasi nyata

Contoh.? Lagi pula, teori probabilitas tidak bekerja hanya dengan koin dan dadu? Biasanya perkiraan ini diambil dari statistik, dan bila informasi statistik tidak tersedia, kami melakukan penelitian sendiri. Dan seringkali kita harus memulainya bukan dengan pengumpulan data, namun dengan pertanyaan tentang informasi apa yang sebenarnya kita butuhkan. Katakanlah kita perlu memperkirakan di sebuah kota yang berpenduduk seratus ribu jiwa, volume pasar untuk produk baru yang bukan merupakan barang penting, misalnya balsem untuk perawatan rambut diwarnai. Mari kita perhatikan diagram "pohon probabilitas". Dalam hal ini, kita perlu memperkirakan secara kasar nilai probabilitas pada setiap “cabang”.

Jadi, perkiraan kami mengenai kapasitas pasar:

1) dari seluruh penduduk kota, 50% adalah perempuan,

2) dari seluruh wanita, hanya 30% yang sering mewarnai rambutnya,

3) dari jumlah tersebut, hanya 10% yang menggunakan balsem untuk rambut diwarnai,

4) dari mereka, hanya 10% yang berani mencoba produk baru,




hal 2 =0,8. Temukan peluang terjadinya serangan dengan satu tembakan oleh kedua senjata secara bersamaan. Menurut hukum perkalian peluang, kita menentukan peluang kejadian yang kita minati A = (seorang penduduk kota membeli balsem baru ini dari kita) = 0,00045.

Mari kalikan nilai probabilitas ini dengan jumlah penduduk kota. Alhasil, calon pelanggan kami hanya memiliki 45 orang, dan mengingat satu botol produk ini bisa bertahan beberapa bulan, maka perdagangannya tidak terlalu ramai.

Namun ada beberapa manfaat dari penilaian kami.

Pertama, kita dapat membandingkan perkiraan ide bisnis yang berbeda; mereka akan memiliki “garpu” yang berbeda dalam diagram, dan, tentu saja, nilai probabilitasnya juga akan berbeda.

Kedua, seperti yang telah kami katakan, variabel acak tidak disebut acak karena tidak bergantung pada apapun sama sekali. Hanya dia akurat maknanya tidak diketahui sebelumnya. Kita tahu bahwa rata-rata jumlah pembeli dapat ditingkatkan (misalnya dengan mengiklankan produk baru). Jadi masuk akal untuk memfokuskan upaya kita pada “percabangan” yang distribusi probabilitasnya tidak sesuai dengan kita, pada faktor-faktor yang dapat kita pengaruhi.

Mari kita lihat contoh kuantitatif lain dari penelitian perilaku konsumen.

Contoh. Rata-rata, 10.000 orang mengunjungi pasar makanan per hari. Peluang pengunjung pasar memasuki paviliun produk susu adalah 1/2.

Diketahui, paviliun ini rata-rata menjual 500 kg berbagai produk per harinya.

Bisakah kita mengatakan bahwa rata-rata pembelian di paviliun beratnya hanya 100 g? Diskusi.




Tentu saja tidak. Jelas tidak semua orang yang memasuki paviliun akhirnya membeli sesuatu di sana.

Seperti terlihat pada diagram, untuk menjawab pertanyaan tentang rata-rata berat suatu pembelian, kita harus menemukan jawaban atas pertanyaan, berapa peluang seseorang yang memasuki paviliun akan membeli sesuatu di sana. Jika kami tidak memiliki data tersebut, tetapi kami membutuhkannya, kami harus mendapatkannya sendiri dengan mengamati pengunjung paviliun selama beberapa waktu. Katakanlah pengamatan kami menunjukkan bahwa hanya seperlima pengunjung paviliun yang membeli sesuatu.

Setelah kita memperoleh perkiraan ini, tugasnya menjadi sederhana. Dari 10.000 orang yang datang ke pasar, 5.000 orang akan pergi ke paviliun produk susu, yang pembelian hanya 1.000 orang. Rata-rata berat pembelian adalah 500 gram. Menarik untuk dicatat bahwa untuk membangun gambaran lengkap tentang apa yang terjadi, logika “percabangan” bersyarat harus didefinisikan pada setiap tahap penalaran kita sejelas seolah-olah kita sedang bekerja dengan situasi “spesifik”, dan bukan dengan probabilitas.

1. Misalkan ada suatu rangkaian listrik yang terdiri dari n elemen yang dihubungkan secara seri, yang masing-masing beroperasi secara independen satu sama lain.




Probabilitas p kegagalan setiap elemen diketahui. Tentukan peluang berfungsinya seluruh bagian rangkaian (peristiwa A).

2. Siswa mengetahui 20 dari 25 soal ujian. Tentukan peluang siswa tersebut mengetahui tiga soal yang diberikan oleh penguji.

3. Produksi terdiri dari empat tahap yang berurutan, pada masing-masing tahap peralatan beroperasi, yang probabilitas kegagalannya pada bulan berikutnya masing-masing sama dengan p 1, p 2, p 3 dan p 4. Temukan probabilitas bahwa dalam sebulan tidak akan ada penghentian produksi karena kegagalan peralatan.

Jelaslah bahwa setiap peristiwa mempunyai tingkat kemungkinan terjadinya (implementasinya) yang berbeda-beda. Untuk membandingkan secara kuantitatif kejadian-kejadian yang satu dengan yang lain menurut derajat kemungkinannya, tentunya perlu dikaitkan dengan suatu bilangan tertentu dengan setiap kejadian, yang semakin besar maka semakin besar kemungkinan kejadian tersebut. Angka ini disebut peluang suatu kejadian.

Kemungkinan kejadian– adalah ukuran numerik dari tingkat kemungkinan obyektif terjadinya peristiwa ini.

Perhatikan eksperimen stokastik dan kejadian acak A yang diamati dalam eksperimen ini. Mari kita ulangi percobaan ini sebanyak n kali dan misalkan m(A) adalah banyaknya percobaan yang terjadi kejadian A.

Hubungan (1.1)

ditelepon frekuensi relatif kejadian A pada rangkaian percobaan yang dilakukan.

Sangat mudah untuk memverifikasi validitas properti:

jika A dan B tidak konsisten (AB= ), maka ν(A+B) = ν(A) + ν(B) (1.2)

Frekuensi relatif ditentukan hanya setelah serangkaian percobaan dan, secara umum, dapat bervariasi dari rangkaian ke rangkaian. Namun, pengalaman menunjukkan bahwa dalam banyak kasus, seiring dengan bertambahnya jumlah eksperimen, frekuensi relatifnya mendekati angka tertentu. Fakta stabilitas frekuensi relatif ini telah berulang kali diverifikasi dan dapat dianggap ditetapkan secara eksperimental.

Contoh 1.19.. Jika Anda melempar satu koin, tidak ada yang bisa memprediksi sisi mana koin itu akan mendarat. Tetapi jika Anda melempar dua ton koin, maka semua orang akan mengatakan bahwa sekitar satu ton akan jatuh bersama lambang, yaitu frekuensi relatif jatuhnya lambang adalah sekitar 0,5.

Jika, dengan bertambahnya jumlah percobaan, frekuensi relatif kejadian ν(A) cenderung ke bilangan tertentu yang tetap, maka dikatakan bahwa peristiwa A stabil secara statistik, dan bilangan ini disebut peluang kejadian A.

Kemungkinan kejadian tersebut A suatu bilangan tetap P(A) disebut, yang frekuensi relatifnya ν(A) dari kejadian ini cenderung seiring dengan bertambahnya jumlah percobaan, yaitu,

Definisi ini disebut penentuan statistik probabilitas .

Mari kita pertimbangkan eksperimen stokastik tertentu dan biarkan ruang kejadian elementernya terdiri dari himpunan kejadian elementer yang berhingga atau tak terhingga (tetapi dapat dihitung) ω 1, ω 2, …, ω i, …. Mari kita asumsikan bahwa setiap peristiwa dasar ω i diberi nomor tertentu - р i, yang mencirikan tingkat kemungkinan terjadinya peristiwa dasar tertentu dan memenuhi sifat-sifat berikut:

Nomor p i ini disebut probabilitas suatu kejadian dasarωi.

Misalkan A adalah kejadian acak yang diamati dalam percobaan ini, dan misalkan A berkorespondensi dengan himpunan tertentu

Dalam pengaturan ini kemungkinan suatu peristiwa A sebutkan jumlah peluang kejadian-kejadian dasar yang menguntungkan A(termasuk dalam set A yang sesuai):


(1.4)

Probabilitas yang diperkenalkan dengan cara ini mempunyai sifat yang sama dengan frekuensi relatif, yaitu:

Dan jika AB = (A dan B tidak kompatibel),

maka P(A+B) = P(A) + P(B)

Memang, menurut (1.4)

Dalam hubungan terakhir kita mengambil keuntungan dari fakta bahwa tidak ada satu peristiwa dasar pun yang dapat mendukung dua peristiwa yang tidak kompatibel pada waktu yang sama.

Kami secara khusus mencatat bahwa teori probabilitas tidak menunjukkan metode untuk menentukan pi; metode tersebut harus dicari untuk alasan praktis atau diperoleh dari eksperimen statistik yang sesuai.

Sebagai contoh, perhatikan skema klasik teori probabilitas. Untuk melakukan ini, pertimbangkan eksperimen stokastik, ruang kejadian elementer yang terdiri dari sejumlah elemen berhingga (n). Mari kita asumsikan juga bahwa semua kejadian elementer ini sama-sama mungkin terjadi, yaitu probabilitas kejadian elementer sama dengan p(ω i)=p i =p. Oleh karena itu

Contoh 1.20. Saat melempar koin simetris, kemungkinan mendapatkan kepala dan ekor sama, probabilitasnya sama dengan 0,5.

Contoh 1.21. Pada pelemparan sebuah dadu simetris, semua muka mempunyai kemungkinan yang sama, peluangnya sama dengan 1/6.

Sekarang misalkan kejadian A diunggulkan oleh m kejadian dasar, biasa disebut demikian hasil yang menguntungkan bagi peristiwa A. Kemudian

Diterima definisi klasik tentang probabilitas: peluang P(A) kejadian A sama dengan rasio banyaknya hasil yang menguntungkan kejadian A dengan jumlah total hasil

Contoh 1.22. Guci tersebut berisi m bola putih dan n bola hitam. Berapa peluang terambilnya bola putih?

Larutan. Banyaknya kejadian dasar adalah m+n. Semua kemungkinannya sama. Peristiwa yang menguntungkan A dimana m. Karena itu, .

Sifat-sifat berikut mengikuti definisi probabilitas:

Properti 1. Peluang suatu kejadian yang dapat diandalkan sama dengan satu.

Memang benar, jika kejadian tersebut dapat diandalkan, maka setiap hasil dasar dari tes tersebut akan mendukung kejadian tersebut. Dalam hal ini t=p, karena itu,

P(A)=m/n=n/n=1.(1.6)

Properti 2. Peluang terjadinya suatu kejadian yang mustahil adalah nol.

Memang benar, jika suatu peristiwa tidak mungkin terjadi, maka tidak ada satu pun hasil dasar tes yang mendukung peristiwa tersebut. Dalam hal ini T= 0, oleh karena itu, P(A)=m/n=0/n=0. (1.7)

Properti 3.Peluang suatu kejadian acak adalah bilangan positif antara nol dan satu.

Memang benar, hanya sebagian dari jumlah total hasil tes dasar yang disukai oleh kejadian acak. Artinya, 0≤m≤n, yang berarti 0≤m/n≤1, oleh karena itu, peluang suatu kejadian memenuhi pertidaksamaan ganda 0≤ P(A)1. (1.8)

Membandingkan definisi probabilitas (1.5) dan frekuensi relatif (1.1), kami menyimpulkan: definisi probabilitas tidak memerlukan pengujian untuk dilakukan pada kenyataannya; definisi frekuensi relatif mengasumsikan hal itu tes benar-benar dilakukan. Dengan kata lain, probabilitas dihitung sebelum percobaan, dan frekuensi relatif - setelah percobaan.

Namun, penghitungan probabilitas memerlukan informasi awal tentang jumlah atau probabilitas hasil dasar yang menguntungkan untuk suatu peristiwa tertentu. Dengan tidak adanya informasi awal tersebut, data empiris digunakan untuk menentukan probabilitas, yaitu frekuensi relatif kejadian ditentukan berdasarkan hasil eksperimen stokastik.

Contoh 1.23. Departemen kontrol teknis ditemukan 3 bagian non-standar dalam kumpulan 80 bagian yang dipilih secara acak. Frekuensi relatif kemunculan suku cadang non-standar r(A)= 3/80.

Contoh 1.24. Sesuai dengan tujuannya, diproduksi 24 ditembak, dan 19 pukulan dicatat. Tingkat pencapaian target relatif. r(A)=19/24.

Pengamatan jangka panjang telah menunjukkan bahwa jika percobaan dilakukan dalam kondisi yang sama, yang masing-masing jumlah pengujiannya cukup banyak, maka frekuensi relatif menunjukkan sifat stabilitas. Properti ini adalah bahwa dalam eksperimen yang berbeda, frekuensi relatifnya sedikit berubah (semakin sedikit, semakin banyak pengujian yang dilakukan), berfluktuasi di sekitar angka konstan tertentu. Ternyata bilangan konstan ini dapat dianggap sebagai nilai perkiraan probabilitas.

Hubungan antara frekuensi relatif dan probabilitas akan dijelaskan lebih detail dan tepat di bawah ini. Sekarang mari kita ilustrasikan sifat stabilitas dengan contoh.

Contoh 1.25. Menurut statistik Swedia, frekuensi relatif kelahiran anak perempuan pada tahun 1935 berdasarkan bulan ditandai dengan angka-angka berikut (angka-angka tersebut disusun menurut bulan, dimulai dengan Januari): 0,486; 0,489; 0,490; 0.471; 0,478; 0,482; 0.462; 0,484; 0,485; 0,491; 0,482; 0,473

Frekuensi relatifnya berfluktuasi di sekitar angka 0,481, yang dapat dianggap sebagai nilai perkiraan kemungkinan memiliki anak perempuan.

Perhatikan bahwa data statistik dari berbagai negara memberikan nilai frekuensi relatif yang kira-kira sama.

Contoh 1.26. Eksperimen pelemparan koin dilakukan berkali-kali, di mana jumlah kemunculan “lambang” dihitung. Hasil beberapa percobaan ditunjukkan pada tabel.

Mengetahui bahwa probabilitas dapat diukur, mari kita coba menyatakannya dalam angka. Ada tiga cara yang mungkin.

Beras. 1.1. Mengukur Probabilitas

PROBABILITAS DITENTUKAN OLEH SYMMETRY

Ada situasi-situasi di mana hasil-hasil yang mungkin terjadi mempunyai kemungkinan yang sama. Misalnya, ketika sebuah koin dilempar satu kali, jika koinnya standar, peluang munculnya “kepala” atau “ekor” adalah sama, yaitu. P("kepala") = P("ekor"). Karena hanya dua hasil yang mungkin terjadi, maka P(“kepala”) + P(“ekor”) = 1, oleh karena itu, P(“kepala”) = P(“ekor”) = 0,5.

Dalam percobaan yang hasil-hasilnya mempunyai peluang terjadinya yang sama, peluang terjadinya kejadian E, P (E) sama dengan:

Contoh 1.1. Koin tersebut dilempar sebanyak tiga kali. Berapa peluang terambilnya dua kepala dan satu ekor?

Pertama, mari kita cari semua kemungkinan hasil: Untuk memastikan bahwa kita telah menemukan semua opsi yang memungkinkan, kita akan menggunakan diagram pohon (lihat Bab 1, Bagian 1.3.1).

Jadi, ada 8 kemungkinan hasil yang sama, jadi peluang terjadinya kejadian tersebut adalah 1/8. Peristiwa E - dua kepala dan ekor - tiga terjadi. Itu sebabnya:

Contoh 1.2. Sebuah dadu standar dilempar dua kali. Berapa peluang terambilnya skor 9 atau lebih?

Mari kita temukan semua kemungkinan hasil.

Tabel 1.2. Jumlah total poin yang diperoleh dengan melempar sebuah dadu sebanyak dua kali

Jadi, dalam 10 dari 36 kemungkinan hasil, jumlah poinnya adalah 9 atau oleh karena itu:

PROBABILITAS YANG DITENTUKAN SECARA EMPIRIS

Contoh dengan koin dari meja. 1.1 dengan jelas menggambarkan mekanisme penentuan probabilitas.

Mengingat jumlah total percobaan yang berhasil, probabilitas hasil yang diperlukan dihitung sebagai berikut:

Rasio adalah frekuensi relatif terjadinya suatu hasil tertentu selama percobaan yang cukup lama. Probabilitas dihitung baik berdasarkan data percobaan yang dilakukan, berdasarkan data masa lalu.

Contoh 1.3. Dari lima ratus lampu listrik yang diuji, 415 bekerja lebih dari 1000 jam. Berdasarkan data percobaan ini, kita dapat menyimpulkan bahwa peluang pengoperasian normal lampu jenis ini selama lebih dari 1000 jam adalah:

Catatan. Pengujian bersifat merusak, sehingga tidak semua lampu dapat diuji. Jika hanya satu lampu yang diuji, probabilitasnya adalah 1 atau 0 (yaitu apakah lampu tersebut dapat bertahan 1000 jam atau tidak). Oleh karena itu perlunya mengulangi percobaan.

Contoh 1.4. Dalam tabel 1.3 menunjukkan data masa kerja laki-laki yang bekerja di perusahaan:

Tabel 1.3. Pengalaman kerja pria

Berapa probabilitas bahwa orang berikutnya yang dipekerjakan oleh perusahaan tersebut akan bekerja setidaknya selama dua tahun:

Larutan.

Tabel tersebut menunjukkan bahwa 38 dari 100 karyawan telah bekerja di perusahaan selama lebih dari dua tahun. Probabilitas empiris bahwa karyawan berikutnya akan tetap bekerja di perusahaan tersebut selama lebih dari dua tahun adalah:

Pada saat yang sama, kami berasumsi bahwa karyawan baru tersebut “tipikal dan kondisi kerjanya tidak berubah.

PENILAIAN PROBABILITAS SUBJEKTIF

Dalam bisnis, sering kali muncul situasi di mana tidak ada simetri, dan juga tidak ada data eksperimen. Oleh karena itu, menentukan kemungkinan hasil yang menguntungkan di bawah pengaruh pandangan dan pengalaman peneliti bersifat subjektif.

Contoh 1.5.

1. Seorang ahli investasi memperkirakan kemungkinan memperoleh keuntungan dalam dua tahun pertama adalah 0,6.

2. Ramalan manajer pemasaran: peluang terjualnya 1000 unit suatu produk pada bulan pertama setelah kemunculannya di pasar adalah 0,4.