第1章 随机事件及其概率
1.1 随机试验与随机事件
1.1.1 确定性现象和随机现象
在自然界和人类社会中存在两类不同的现象,一类称为确定性现象,它在一定条件下必然发生或必然不发生。例如太阳从东方升起,标准大气压下将水加热到100℃必然会沸腾,无外力作用时等速直线运动物体不会改变其运动状态等。确定性现象的规律一旦被认识,就可作出正确预言。早期的科学就是研究这类现象的规律性,使用数学分析、几何、代数、微分方程等数学工具。
但是,自然和社会中还广泛存在着与确定性现象有本质区别的另一类现象。例如掷一枚质地均匀的硬币,落地后可能正面朝上、也可能反面朝上,事先无法断言将出现哪种结果;投资某一股票,可能赚钱,可能亏本,也可能保本;同一门炮向同一目标发射多发同种炮弹,弹落点不会完全相同等。这些现象的共同特点是:有多个可能的结果,至于哪一个会出现,事先无法断定。我们称之为随机现象(或偶然性现象)。
随机现象是否有规律性可寻?人们通过长期的反复观察和实践发现,尽管对随机现象进行一次或少数几次观察的结果具有不确定性,但在相同条件下进行大量重复观察时,某种规律性将会呈现。例如均匀的硬币抛掷多次,正面和反面出现的次数之比接近1:1;射击次数足够多时,弹落点关于目标的分布略呈对称性、偏离目标远的弹落点比偏离目标近的弹落点少等等。这种在大量重复观察中呈现出的规律性称为统计规律,它是随机现象本身所固有的、不随人们意志而改变的客观属性。概率论与数理统计就是研究随机现象统计规律性的数学分支。
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