Дискретные распределения

Введение в статистику

George Boorman

Curriculum Manager, DataCamp

Шестигранный кубик.png

Введение в статистику

Бросок кубика

Каждая грань кубика выпадает с вероятностью 1/6.png

Введение в статистику

Выбор продавцов

 

Имена в ящике, каждое с вероятностью 25%.png

Введение в статистику

Вероятностное распределение

Описывает вероятность каждого возможного исхода в заданном сценарии

Каждая грань кубика выпадает с вероятностью 1/6.png

 

Ожидаемое значение: Среднее вероятностного распределения

Ожидаемое значение при броске честного кубика = $(1 \times \frac{1}{6}) + (2 \times \frac{1}{6}) +(3 \times \frac{1}{6}) +(4 \times \frac{1}{6}) +(5 \times \frac{1}{6}) +(6 \times \frac{1}{6}) = 3.5$

Введение в статистику

Зачем нужны вероятностные распределения?

  • Позволяют количественно оценить риски и принимать обоснованные решения

 

 

  • Широко применяются в проверке гипотез
    • Вероятность того, что результаты получены случайно

Граффити на стене с вопросом «что теперь?».jpg

1 Image credit: https://unsplash.com/@timmossholder
Введение в статистику

Визуализация вероятностного распределения

Гистограмма со столбцами для чисел от 1 до 6, каждый высотой 1/6.png

Введение в статистику

Вероятность = площадь

$$P(\text{die roll}) \le 2 = ~?$$

Столбцы для 1 и 2 выделены.png

Введение в статистику

Вероятность = площадь

$$P(\text{die roll}) \le 2 = 1/3$$

1/6 плюс 1/6 равно 1/3.png

Введение в статистику

Неравномерный кубик

Шестигранный кубик с двумя гранями, показывающими три точки.png

Ожидаемое значение при броске неравномерного кубика = $(1 \times \frac{1}{6}) +(2 \times 0) +(3 \times \frac{1}{3}) +(4 \times \frac{1}{6}) +(5 \times \frac{1}{6}) +(6 \times \frac{1}{6}) = 3.67$

Введение в статистику

Визуализация неравномерных вероятностей

Вероятностное распределение неравномерного кубика: столбцы для 1, 4, 5, 6 высотой 1/6; для 2 — 0; для 3 — 1/3.png

Введение в статистику

Сложение площадей

$$P(\text{uneven die roll}) \le 2 = ~?$$

Вероятностное распределение с выделенным значением 1.png

Введение в статистику

Сложение площадей

$$P(\text{uneven die roll}) \le 2 = 1/6$$

Вероятностное распределение с подписью: 1/6 плюс 0.png

Введение в статистику

Дискретные вероятностные распределения

Описывают вероятности для дискретных исходов

Честный кубик

Частотное распределение честного кубика.png

                Дискретное равномерное распределение

 

Неравномерный кубик

Частотное распределение неравномерного кубика.png

Введение в статистику

Выборка из дискретного распределения

Бросок Результат
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6

 

$ {Mean} = 3.5 $

Бросок Результат
1 3
2 1
3 2
4 4
5 6
6 3
7 2
8 2
9 2
10 5
Введение в статистику

Визуализация выборки

Гистограмма 10 бросков кубика.png

Введение в статистику

Выборочное и теоретическое распределения

Гистограмма 10 бросков кубика.png

                            $ {Mean} = 3.0 $

Частотное распределение честного кубика.png

                            $ {Mean} = 3.5 $

Введение в статистику

Большая выборка

Выборка из 100 бросков

Гистограмма 100 бросков.png

                                                                  $ {Mean} = 3.33 $

Введение в статистику

Ещё большая выборка

Выборка из 1000 бросков

Гистограмма 1000 бросков.png

                                                                  $ {Mean} = 3.52 $

Введение в статистику

Закон больших чисел

С увеличением объёма выборки её среднее приближается к ожидаемому значению.

Объём выборки Среднее
10 3.00
100 3.33
1000 3.52
Введение в статистику

Давайте потренируемся!

Введение в статистику

Preparing Video For Download...