概率的公理化定义


概率的公理化包括两个方面:一是事件的公理化表示(利用集合论),二是概率的公理化表示(测度论)。其次是建立在集合之上的可测函数的分析和研究,这就可以利用现代分析技术了。这些工作是由前苏联数学家科尔莫格洛夫在1933年完成的。

概率,亦称“或然率”,它是反映随机事件出现的可能性(likelihood)大小。随机事件是指在相同条件下,可能出现也可能不出现的事件。例如,从一批有正品和次品的商品中,随意抽取一件,“抽得的是正品”就是一个随机事件。设对某一随机现象进行了n次试验与观察,其中A事件出现了m次,即其出现的频率为m/n。经过大量反复试验,常有m/n越来越接近于某个确定的常数(此论断证明详见伯努利大数定律)。该常数即为事件A出现的概率,常用P(A)表示。

第一个系统地推算概率的人是16世纪的卡尔达诺。记载在他的著作《Liber de Ludo Aleae》中。书中关于概率的内容是由Gould从拉丁文翻译出来的。

卡尔达诺的数学著作中有很多给赌徒的建议。这些建议都写成短文。然而,首次提出系统研究概率的是在帕斯卡和费马来往的一系列信件中。这些通信最初是由帕斯卡提出的,他想找费马请教几个关于由Chevvalier de Mere提出的问题。Chevvalier de Mere是一知名作家,路易十四宫廷的显要,也是一名狂热的赌徒。问题主要是两个:掷骰子问题和比赛奖金分配问题。

柯尔莫哥洛夫。

柯尔莫哥洛夫于1933年给出了概率的公理化定义,如下:

设E是随机试验,S是它的样本空间。对于E的每一事件A赋于一个实数,记为P(A),称为事件A的概率。这里P(A)是一个集合函数,P(A)要满足下列条件:

(1)非负性:对于每一个事件A,有P(A)≥0。

(2)规范性:对于必然事件,有P(Ω)=1。

(3)可列可加性:设A1,A2……是两两互不相容的事件,即对于i≠j,Ai∩Aj=φ,(i,j=1,2……),则有P(A1∪A2∪……)=P(A1)+P(A2)+……。

公理化概率论:

柯尔莫格罗夫所提出的概率论公理化体系,主要根植于集合论、测度论与实变函数论。

他运用娴熟的实变函数理论,建立了集合测度与随机事件概率的类比、积分与数学期望的类比、函数的正交性与随机变量独立性的类比等,这种广泛的类比赋予概率论以演绎数学的特征,许多在直线上的积分定理都可移植到概率空间。


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