前回:#1 分散、標準偏差 ha2war.hatenablog.com
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本記事の注意点
- 筆者は統計学も大学の応用数学もまじめに専攻してません!
- 自分が理解するためにかみ砕いた記事の為語弊もあります。
- 各単語や公式の成り立ちや背景にフォーカスをあてて書いているので、
この記事を読んで○○が解けるとかはないです。- 参考書というよりはエッセー感覚で読んでいただけると幸いです。
確率分布(確率関数)とは
- ある事象Aが起こり得る結果の全パターンの確率を網羅したもの
- 関数とも呼ばれるのは起こりうる結果を
X
を引数として、
事象Aの確率は下記関数として表せる - 関数という形をとれば引数(想定したい事象の特定パターン)を指定した、
結果を取得できるという利点がある- 似た概念で
期待値
があるがこれはすべてのパターンを引数とした
となる
- 似た概念で
- (1)は事象Aが
連続型分布
に属する場合の確率関数となる- 連続型:身長、電圧など数値の流れに区切りがないもの
- 右辺の
x
は連続した値のX
がどの範囲までが分布の対象かを示す- e.g.) 身長なら
- 事象Aが飛びとびの値をとる、または1回、2回と数え上げるような場合は
分散型分布
となり(2)の式となる
- 関数とも呼ばれるのは起こりうる結果を
確率密度と確率質量
- 上記の連続型、分散型の分布は関数なので、グラフに書くことができる
- (1)~(3)の式の左辺として下記手書きイメージだととしてるが、
両方とも同義ととらえてほしい - x軸が確率変数としてy軸を事象の確率とすれば、確率変数で一意な確率を求められる
- この確率を連続型分布の場合
確率密度
、離散型分布の場合は確率質量
と呼ばれる - イメージは下記画像。連続分布関数に関しては一意の確率(y軸)に対して
確率変数(x軸)が求められないのでx軸の範囲に対するグラフ面積を求める - e.g.) 身長毎のボール投げの飛距離で身長140~150の人が全実施者の何割を示す?
- この何割がグラフ面積にあたる
- 身長は139.99…のように無限小数。この値に対し一意な点を
とるの不可能ではという話
- この確率を連続型分布の場合
- ここで、連続確率密度を求める=連続確率関数のグラフ範囲を求めるので
積分から逃げられなくなる
あとがき
- 高校数学も二項分布(離散)、正規分布(連続)を扱うようになったのね
- 密度関数、質量関数あたりまで掘り下げてるので高校数学の範疇超えてるかも
- 確率密度、確率質量の手書きイメージが汚いのは勘弁して。。
参照文献、記事
- 技術者のための高等数学=7 確率と統計(培風館)
- 確率関数の公式の引用に使用