附录C 概率分布
随机变量(random variable)是对试验结果的数值描述,即随机变量将对每一个可能出现的试验结果赋予一个数值,这个值取决于试验结果。根据取值类型,可以将随机变量分为离散型随机变量和连续型随机变量。
可以取有限多个值或无限多但可数个值(如0,1,2,···)的随机变量称为离散型随机变量(discrete random variable)。如,一段时间内光子探测器探测到光子数为随机变量X,X的取值x可能是0,1,2,3,4,是有限多个值,这时,X是一个离散型随机变量。
尽管很多试验的结果都可以自然而然地用数值来表示,但有些试验的结果却不能。例如,学生能否给出某一个判断题的答案,试验包括两种可能的结果:答案正确和答案错误。这时,可以定义离散型随机变量将试验结果数值化:如回答错误,则令x=0;如回答正确,则令x=1。随机变量的数值其实是任意的(也可以取为0或2),但按照随机变量的定义,这些取值都是可行的,即X给出的是对每个试验结果的数值描述,从而X是随机变量。(https://www.daowen.com)
可以取某一区间或多个区间内任意值的随机变量为连续型随机变量(continuous random variable)。度量时间、重量、距离、温度时,其试验结果可以用连续型随机变量来描述。一种确定随机变量是离散型还是连续型的方法是:把随机变量的值看作一条线段上的点,任意选择随机变量的两个值,如果线段上这两点之间的所有点都可能是随机变量的取值,则该随机变量是连续型的。
随机变量的概率分布是表示随机变量取不同值的统计规律,根据随机变量所属类型的不同,概率分布有不同的表现形式。知道了随机变量的概率分布,则知道了该随机变量的全部概率特征。但在实际应用中,有时人们难以确定随机变量的概率分布,或者不需要了解随机变量的所有概率性质,而只需要确定某些数值特征,如随机变量的平均值(期望值)、方差和标准差。