76
Chapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่ม 1

Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

  • Upload
    others

  • View
    16

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Chapter 2: Probability ความนาจะเปนและการแจกแจงความนาจะเปนของตวแปรสม

1

Page 2: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

เนอหา:• ความนาจะเปนพนฐาน (Basic Probability Concepts)• ความนาจะเปนแบบมเงอนไข (Conditional Probability)• เหตการณทอสระกน (Independence events)• ทฤษฎของเบย (Bayes’ Theorem)• ตวแปรสม (Random variable)• การแจกแจงความนาจะเปนของตวแปรสม (Probability distribution of random

variable)

2

Page 3: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

การทดลองเชงสมและสเปซตวอยางการทดลองเชงสม (Random experiment) เปนการทดลองทไมสามารถท านายผลลพธไดแนนอนลวงหนาวาอะไรจะเกดขน เชน การโยนเหรยญ การทอดลกเตาการหยบไพจากส ารบ จ านวนผลตภณฑเสยในการผลตครงหนง เหลานถอเปนการทดลองเชงสม ทงสน และในการท าการทดลองเชงสมครงหนง ๆ นแมวาจะไมามารถท านายผลลพธไดแนนอนลวงหนา แตสามารถทราบบอกไดวาจะมผลลพธอะไรกดขนไดบาง ซงเซตของผลลพธทเปนไปไดทงหมดทเกดขนในการทดลองเชงสมน เรยกวา สเปซตวอยาง (Sample space : S) และผลลพธ (Outcome) หรอ สมาชกแตละตวในสเปซตวอยาง เรยกวา จดตวอยาง (Sample point)

3

Page 4: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยางการทดลองเชงสม เชน• โยนเหรยญ 1 เหรยญ 1 ครง• ทอดลกเตา 1 ลก 1 ครง• ทดลองหยบไพจากส ารบมาอยางสม 1 ใบ• ยงปนไปทเปา 1 นด• โยนเหรยญ 1 เหรยญ 2 ครง• สมคนมา 1 คน เพอสอบถามหมเลอด

4

Page 5: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Sample Spaces

เซตของผลลพธทงหมดทเปนไปไดในการทดลองเชงสมหนง (Collection or Set ofAll Possible Outcomes) เชน โยนลกเตา 1 ลก 1 ครง

S = { All 6 faces of a die } = { 1,2,3,4,5,6 }

เชน ทดลองหยบไพจากส ารบมาอยางสม 1 ใบS = { All 52 cards of a bridge deck }

5

Page 6: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Sample Spaces

เชน โยนเหรยญ 1 เหรยญ 2 ครง

S={ HH,HT,TH,TT } , H แทน หว ,T แทน กอย

และสมาชกทเปนไปไดแตละตวในเซต S เรยกวา Sample point

6

Page 7: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

เนองจากเหตการณเปนเซตของสมาชกทเราสนใจ ดงนนโดยอาศย การกระท าของเซต (Operationof sets) จะท าใหเกดเหตการณใหม

ให A, B เปนเหตการณใด ๆ ใน Sample space1. เหตการณ A หรอ B แทนดวย

หมายถง เหตการณ A เกดหรอ B เกด หรอทงสองเหตการณเกดขนหรอกลาวไดวามอยางนอยหนงเหตการณเกดขน

นนคอ ผลลพธของเหตการณ จะเปนผลลพธทอยในเหตการณ A หรอ B หรออยทงใน A และ B

7

BA

BA

Page 8: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

2. เหตการณ A และ B แทนดวยหมายถง เหตการณ A และ B เกดขนพรอมกนนนคอ ผลลพธของเหตการณ จะเปนผลลพธทอยทงในเหตการณ A และ เหตการณ B

8

BA

BA

Page 9: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

3. Complement ของเหตการณ A แทนดวย หรอ หมายถง เหตการณทไมใชเหตการณ Aนนคอ ผลลพธของเหตการณ จะเปนผลลพธทอยใน S แตไมอยใน A

*** S และ Ø เปนเหตการณหนงดวย เพราะแตละกรณเหลานเปนเซตยอยของสเปซตวอยาง

9

A cA

A

Page 10: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Mutually Exclusive Events (M.E.E.)

เหตการณ A และ B จะเรยกวา Mutually exclusive events ถาเหตการณA และ B ไมมผลลพธรวมกน (Disjoint events) นนคอ

10

BA

Page 11: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.1 โยนเหรยญ 1 อน 2 ครงS = {HH, HT, TH, TT}

ถาให A แทน เหตการณทเหรยญขนหนาเหมอนกนทงสองB แทน เหตการณทเหรยญขนหวอยางนอย 1 ครงC แทน เหตการณทเหรยญขนหว 1 ครง

จะไดวา A = {HH, TT}B = {HH, HT, TH}C = {HT, TH}

จงเขยนเซตของเหตการณตอไปน

11

B,A,CA,CA,BA

Page 12: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

แนวความคดเกยวกบความนาจะเปน

ในการทดลองเชงสมหนงๆ เหตการณทสนใจอาจจะเกดขนหรอไมเกดขนกไดถาเราจะวดโอกาสหรอความนาจะเปน (Chance or Probability) ทเหตการณทาดหวงจะเกดขน ความนาจะเปนดงกลาวจะถกก าหนดเปนตวเลขในชวง 0 ถง 1 ถาแนใจวาเหตการณเกดขนแนนอน กกลาวไดวาความนาจะเปนของเหตการณนนเปน 1แตถาแนใจวาเหตการณนนไมเกดขน จะไดวาความนาจะเปนของเหตการณนนเปน 0

12

Page 13: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ดงนนกลาวไดวา…ความนาจะเปน (Probability) คอ ตวเลขทใชเปนมาตรในการวดหรอบอกโอกาสของการเกดเหตการณวามโอกาสเกดขนมากหรอนอยเพยงใด

และความนาจะเปนจะมความหมายกตอเมอเหตการณนนหรอเหตการณทเราสนใจยงไมเกดขนหรอเกดขนแลวแตเรายงไมทราบผล

แตถาทราบผลของเหตการณนนแลวความนาจะเปนกจะหมดความหมาย

13

Page 14: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ความนาจะเปนของเหตการณ (Probability of Event)

1. Frequency Probabilty or Frequency Approach or Empirical Probabilty

2. Classical Probabilty or Classical Approach or Mathematical Probabilty

3. Subjective Probabilty

14

Page 15: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Frequency Approach

15

Page 16: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

16

Page 17: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Classical Approach

17

ในการท าการทดลองเชงสมหนง สนใจเหตการณ A ความนาจะเปนของเหตการณA แทนดวย P(A)

ซง

โดยท n(A) แทน จ านวนสมาชกของเหตการณ An(S) แทน จ านวนสมาชกทงหมดในแซมเปลสเปซ S

กรณนสมาชกแตละตวในสเปซตวอยางตองมโอกาสเกดขนไดเทา ๆ กนและเกดขนไมพรอมกน (Each of the Outcomes in the Sample Space is Equally Likely to Occur and mutually exclusive)

Page 18: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Axiom of probability

18

1. ให A เปนเหตการณใด ๆ ใน S แลว P(A) ≥ 02. P(S) =13. ให A1 , A2 , ... , kA เปนเหตการณใด ๆ ใน S และเกดขนไมพรอมกนแลว จะได

วา

จาก Axiom ดงกลาว จะไดทฤษฎความนาจะเปนทส าคญดงตอไปน

Page 19: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ทฤษฎทเกยวของ

19

Page 20: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ทฤษฎทเกยวของ

20

Page 21: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.2

21

ทอดลกเตา 1 ลก 1 ครง

ให A แทน เหตการณทลกเตาขนแตมคให B แทน เหตการณทลกเตาขนแตม 2 หรอ 5ให C แทน เหตการณทลกเตาขนแตม 3 และ 4

จงหาความนาจะเปนของเหตการณ A, B, C, A B, A

Page 22: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.3

22

โยนเหรยญ 1 เหรยญ 3 ครงให A แทน เหตการณทเหรยญขนหว 2 ครงให B แทน เหตการณทเหรยญขนหวในการโยนครงแรกให C แทน เหตการณทขนหวอยางนอย 1 ครงจงหา

**** ฝกปฏบต

Page 23: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.4

23

หยบไพจากส ารบมาอยางสม 1 ใบจงหา 1. P(ไดไพแตม K)

2. P(ไดไพโพด า)3. P(ไดไพ K โพด า)4. P(ไดไพแตม K หรอ โพด า)

**** ฝกปฏบต

Page 24: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.5

24

โยนเหรยญ 1 เหรยญ 5 ครง จงหาความนาจะเปนท1. เหรยญขนหว 2 ครง2. เหรยญขนหวอยางนอย 1 ครง3. เหรยญขนหวอยางมาก 1 ครง4. เหรยญขนหว 2 หรอ 3 ครง

Page 25: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ความนาจะเปนแบบมเงอนไข (Conditional Probability)

25

ความนาจะเปนของเหตการณ B เมอก าหนดวาเหตการณ A เกดขนแลว(Probability of event B given that event A had occurred.) แทนดวยP(B | A) ซง

Definition

Page 26: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.6

26

ในมหาวทยาลยแหงหนง ทราบวา 25% ของนกศกษาชนปท 1 สอบตกวชาณตศาสตร 15% ของนกศกษาชนปท 1 สอบตกวชาสถตและ 10% ของนกศกษาชนปท 1 สอบตกทงสองวชา ถาสมนกศกษามา 1 คน1. ถาทราบวานกศกษาคนนนสอบตกวชาคณตศาสตรจงหาความนาจะเปนทเขาสอบ

ตกวชาสถต2. ถาทราบวานกศกษาคนนนสอบตกวชาสถตจงหาความนาจะเปนทเขาสอบวชา

คณตศาสตร3. จงหาความนาจะเปนทเขาสอบตกอยางนอย 1 วชา

Page 27: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.7

27

ครอบครวหนงมลก 3 คน จงหาความนาจะเปนท1. ครอบครวนมลกสองคนแรกเปนชาย2. ครอบครวนมลกเปนชายสองคน3. ถาทราบวาครอบครวนมลกสองคนแรกเปนชาย จงหาความนาทครอบครวนมลก

เปนชายสองคน4. ถาทราบวาครอบครวนมลกเปนหญงสองคน จงหาความนาจะเปนทครอบครวน

มลกคนแรกเปนหญง

Page 28: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.8

28

กลองใบหนงบรรจหลอดไฟ 100 หลอด ซงเปนหลอดด 80 หลอดและหลอดเสย20 หลอด หยบหลอดไฟจากกลองนมาอยางสม 2 หลอด โดยหยบมาทละหลอดแบบไมใสคน จงหาความนาจะเปนทหยบไดหลอดเสยทงสองหลอด

Page 29: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.9

29

หยบไพจากส ารบมาอยางสม 3 ใบ โดยหยบทละใบแบบไมใสคน1. จงหาความนาจะเปนทหยบได K ทงสามใบ2. จงหาความนาจะเปนทหยบ J, Q, K ตามล าดบ

กรณ n เหตการณ

Page 30: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.10

30

โยนลกเตา 1 ลก 2 ครงให A แทน เหตการณทครงแรกลก เตาขน แตม 5 หรอ 6ให B แทน เหตการณทครงทสองลกเตาขนแตมค

จงหา

Page 31: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

เหตการณทอสระกน (Independent Events)

31

เหตการณ A และ B อสระกน ถา

เหตการณสองเหตการณอสระกน เมอความนาจะเปนของการเกดเหตการณหนงไมมผลกระทบตอความนาจะเปนของการเกดขนของอกเหตการณหนง

Page 32: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

เหตการณทอสระกน (Independent Events)

32

เหตการณ A และ B อสระกน กตอเมอ

นยาม

Page 33: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.7 ขอมลจากตาราง

33

สมนกเรยนมา 1 คน จงหาความนาจะเปนท1. ไดผทใสแวนตา2. ไดผทใสแวนตา โดยก าหนดวาเปนเพศชาย3. ไดผทใสแวนตา และ เปนเพศชาย

**** ฝกปฏบต

Page 34: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.12

34

หยบไพมา 5 ใบอยางสมจากส ารบ โดยหยบทละใบแบบใสคน จงหาความนาจะเปนท1. ได K ทง 5 ใบ2. ได K 3 ใบ และ Q 2 ใบ

**** ฝกปฏบต

กรณ n เหตการณ

Page 35: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.13

35

นาย ก. นาย ข. และนาย ค. ท าขอสอบขอหนง ซงโอกาสทนาย ก. นาย ข. และ นาย ค.

จะท าขอสอบถกตองเทากบ 0.4 , 0.5 , และ 0.6 ตามล าดบ จงหาความนาจะเปนท1. ทงสามคนท าขอสอบถกตอง2. ท าขอสอบถก 2 คน เทานน3. ท าขอสอบถกอยางนอย 1 คน

**** ฝกปฏบต

Page 36: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Partitioned of Sample pace

36

นยาม

Page 37: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Law of Total Probability

37

Page 38: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.14

38

กลองใบหนงบรรจหลอดไฟ 100 หลอด ซงเปนหลอดด 80 หลอดและหลอดเสย 20 หลอด หยบหลอดไฟจากกลองนมาอยางสม 2 หลอด โดยหยบมาทละหลอดแบบไมใสคน จงหาความนาจะเปนทหลอดทสองทหยบไดเปนหลอดเสย

Page 39: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.15

39

มกลอง 3 ใบ กลองแตละใบบรรจบอลดงภาพตอไปน

หยบบอลมาอยางสม 1 ลกจงหาความนาจะเปนทบอลทหยบไดเปนสขาว

Page 40: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Bayes’ Theorem

40

Page 41: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.16

41

มกลอง 3 ใบ กลองแตละใบบรรจบอลดงภาพตอไปน

หยบบอลมาอยางสม 1 ลก ถาทราบวาบอลทหยบไดเปนสขาว จงหาความนาจะเปนทบอลนนมาจากกลองใบทหนง

Page 42: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวแปรสม (Random Variable)

42

เปนการเปลยนสมาชกในสเปซตวอยางใหเปนเลขจ านวนจรงหรอถากลาวในเชงคณตศาสตรตวแปรสม คอ ฟงกชนท map สมาชกแตละตวใน Sample space ไปยง

Real number เชน โยนเหรยญ 1 เหรยญ 2 ครงS = {HH,HT,TH,TT}

ให X เปนตวแปรสมแทนจ านวนครงทเหรยญขนหวจากการโยนเหรยญดงกลาว

Page 43: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวแปรสม แบงเปน 2 ลกษณะ คอ

43

1. ตวแปรสมชนดไมตอเนอง (Discrete random variable)2. ตวแปรสมชนดตอเนอง (Continuous random variable)

Page 44: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวแปรสมชนด ไมตอเนอง (Discrete random variable)

44

เปนตวแปรสมทคาทเปนไปไดมจ านวนจ ากดหรอไมจ ากดแตนบไดเชนตวแปรสม X มคาทเปนไปได = 0, 1, 2ตวแปรสม Y มคาทเปนไปได = 0, 1, 2,……

ตวแปรสมชนดตอเนอง (Continuous random variable)

เปนตวแปรสมทคาทเปนไปไดมจ านวนไมจ ากดและนบไดไมถวน มคาตางๆ อยในชวงใดชวงหนง เชน ตวแปรสม X มคาอยระหวาง 0-1 หรอเขยนไดวา 0<X<1 เปนตน

Page 45: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

การแจกแจงความนาจะเปนของตวแปรสม

45

การแจกแจงความนาจะเปนของตวแปรสมชนดไมตอเนอง ทจะกลาวในบทนคอ- การแจกแจงทวนาม (Binomial Distribution)- การแจกแจงปวสซอง (Poisson Distribution)

การแจกแจงความนาจะเปนของตวแปรสมชนดตอเนอง ทจะกลาวในบทนคอ- การแจกแจงปกต (Normal Distribution)

Page 46: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

46

การแจกแจงทวนาม(Binomial Distribution)

Page 47: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Bernoulli Trial

47

เปนลกษณะการทดลองเชงสมครงหนงๆ ซงจะมผลลพธทเปนไปไดเพยงสองอยางเทานน หรอมผลลพธทเปนไปไดหลายอยางแตแบงเปนสองพวก คอ พวกทสนใจ (Success) และพวกทไมสนใจ (Failure) เชน

- การตรวจหา group เลอด ม group A, B, AB, Oถาขณะนนตองการเลอด group Bดงนน group B จะเปน group ทสนใจ

group อนๆ เปนผลลพธทเราไมสนใจ- การทอดลกเตา 1 ลก 1 ครง ผลลพธทเปนไปได 1, 2, 3, 4, 5, 6 เราสนใจแตม 3

ผลลพธปรากฏแตม 3 ถอวา เกดเหตการณทเราสนใจ (Success)ผลลพธปรากฏแตมอน ๆ ทไมใชแตม 3 ถอวา เกดเหตการณทเราไมสนใจ (Failure)

Page 48: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Binomial Experiment

48

1. ท าการทดลองแบบ Bernoulli ซ าๆ กน n ครง2. การทดลองแตละครงอสระกน3. ความนาจะเปนของการเกดเหตการณทเราสนใจในแตละครงคงท เทากบ p

นนคอ P(Success) = p (ในแตละครงคงท)และ P(Failure) = q หรอ 1 p ซง p+q = 1

Page 49: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

49

ถาก าหนดตวแปรสม X โดยใหX แทน จ านวนครงของการเกดเหตการณทเราสนใจ (Success) จากการท า

การทดลอง n ครงX มคาทเปนไปไดคอ 0 , 1, 2, 3, …. , nเรยก X วาเปนตวแปรสมทวนาม (Binomial Random Variable) และการแจกแจง

ของตวแปรสม X จะเรยกวา การแจกแจงทวนาม (Binomial Distribution)

Page 50: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Definition

50

เมอ X เปนตวแปรสมทวนาม ฟงกชนความนาจะเปนของตวแปรสม Xถกก าหนดดงน

ซง n เปนจ านวนครงของการทดลองp และ q เปนความนาจะเปนของการเกดเหตการณทสนใจ (Success)

และไมสนใจ(Failure)ของการทดลองแตละครงตามล าดบและ p+q = 1เขยนแทนสน ๆ ไดวา X ~ B(n, p)

Page 51: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.17

51

โยนเหรยญเทยงตรง 1 เหรยญ 4 ครงให X แทนจ านวนครงของการเกดหวจากการโยนเหรยญ 4 ครงจงหาความนาจะเปน

ก. เหรยญขนหว 2 ครงข. เหรยญขนหว 2 ถง 4 ครงค. เหรยญขนหวอยางมาก 2 ครงง. เหรยญขนหวอยางนอย 2 ครง

Page 52: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.18

52

ถา 3 ใน 5 ของคนในเมองหนงม I.Q สงกวา 85 จงหาความนาจะเปนทคน 5คน

ทเลอกมาอยางสมนนก. ม I.Q สงกวา 85 จ านวน 2 คนข. ม I.Q สงกวา 85 อยางนอย 1 คนค. ม I.Q นอยกวาหรอเทากบ 85 ทกคน

**** ฝกปฏบต

Page 53: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Expected Value and Variance of the Binomial Distribution

53

Page 54: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.19

54

1. ทราบวา 3 ใน 5 ของคนในเมองหนงม I.Q สงกวา 85 ถาในเมองนมคน 200 คน

อยากทราบวาก. เฉลยแลวในเมองนจะมคนท I.Q สงกวา 85 คนกคนข. คาความเบยงเบนมาตรฐานของขอมลชดนเปนเทาใด

Page 55: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

55

2. ฝายตรวจสอบคณภาพสนคาของบรษทหนงใชวธการสมตวอยางสนคามาตรวจสอบกลองละ 20 ชน ถาในกลองนนมสนคาช ารด 20%

จงหาคาเฉลยและคาความเบยงเบนมาตรฐานของสนคาทช ารด

**** ฝกปฏบต

Page 56: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

56

การแจกแจงปวสซอง(Poisson Distribution)

Page 57: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Poisson Distribution

57

การแจกแจงนประยกตกบการทดลองทตวแปรสมแสดงถงจ านวนครงของเหตการณทเกดขนในชวงเวลาใดเวลาหนง พนทใดพนทหนง หรอ อาณา - บรเวณใดบรเวณหนงทก าหนดให เชน

- จ านวนครงของโทรศพททเรยกเขามายงส านกงานแหงหนงในชวงเวลา 1 นาท- จ านวนตกแตนตอพนทปลกขาว 10 ไร- จ านวนอบตเหตบนถนนสายหนงในชวง 1 สปดาห- จ านวนรอยต าหนบนพรมทมความยาว 1200 ฟต

Page 58: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

58

ถาให X แทนจ านวนครงของการเกดเหตการณทสนใจในชวงเวลาทก าหนดใหX มคาทเปนไปไดคอ 0, 1, 2, ……X จะเปนตวแปรสมปวสซอง (Poisson Random Variable)

ถา X เปนตวแปรสมปวสซองฟงกชนความนาจะเปนของตวแปรสม X ถกก าหนด

ดงน

Definition

Page 59: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.20

59

พนทปลกขาวแหงหนง พบวามตกแตนโดยเฉลย 5 ตวตอไรจงหาความนาจะเปนทก. จะพบตกแตน 10 ตวตอไรข. จะพบตกแตน 3-5 ตวตอไรค. จะพบตกแตนอยางมาก 2 ตวตอไรง. จะพบตกแตนอยางนอย 2 ตวตอไร

Page 60: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Expected Value and Variance of the Poisson Distribution

60

Page 61: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

61

Page 62: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.21

62

ถาความนาจะเปนทแตละคนจะบอดสเทากบ 0.001 จงหาความนาจะเปนทสมคนมา 1000 คน แลวพบคนทตาบอดสอยางมาก 2 คน

ตวอยาง 2.22

สมมตวาเครองจกรผลตหลอดไฟเครองหนงจะผลตหลอดไฟทบกพรอง 0.1%ถาสมหลอดไฟมา 3,000 หลอด มาตรวจสอบ จงหาความนาจะเปนทจะหลอดไฟทตรวจสอบ

ก. ไมบกพรองเลยข. บกพรอง 2 หลอด หรอนอยกวา

**** ฝกปฏบต

Page 63: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

63

การแจกแจงปกต(Normal Distribution)

Page 64: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Normal Distribution or Gaussian Distribution

64

Definition

Page 65: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

65

จากฟงกชนความนาจะเปน ถาทราบคา และ เราสามารถเขยนโคงของการแจกแจงได โดยเสนโคง ทไดนจะเรยกวา เสนโคงปกต (Normal Curve) ซงจะม

ลกษณะเปนโคงระฆงคว า (Bell shape) สมมาตรท x =

2

Page 66: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

66

จากถา และ จะเขยนแทนไดวา

จะเรยก วามการแจกแจงแบบปกตมาตรฐาน (Standard Normal Distribution)ปกตมกจะใชตวแปรสม Z แทน คามาตรฐาน

),(N~X 2

0 12 ),(N~X 10

Page 67: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

67

การหาพนทภายใตโคงปกตมาตรฐาน ระหวางคา z ทตองการจะหาไดโดย

อาศยการอนทเกรต หรออาจหาไดงายโดยอาศยตารางส าเรจ ทปรากฏในทายเลมของหนงสอสถตทว ๆ ไป

Page 68: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Theorem

68

Page 69: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.23

69

ขอมล I.Q. ของนกเรยนกลมหนงทราบวามการแจกแจง N(100,100) สมนกเรยนมา 1 คน จงหาความนาจะเปนทนกเรยนคนนนจะม I.Q. อยระหวาง 110 - 120

Page 70: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.24

70

1. น าหนกของคนกลมหนงมการแจกแจงปกตมคาเฉลย 100 ปอนดและมคาความเบยงเบนมาตรฐาน 25 ปอนด สมคนมา 1 คน จงหาความนาจะเปนทจะไดคนทมน าหนก 100 - 170 ปอนด

2. ถาคะแนนสอบวชาหลกสถตมการแจกแจงปกตโดยมคะแนนเฉลย 55 คะแนนสวนเบยงเบนมาตรฐาน 18 คะแนน ในการสอบอาจารยผสอนใหเกรด A แกนสตทไดคะแนนสงสด 13.35% ของหอง นสตจะตองไดคะแนนอยางนอย กคะแนนจงจะไดเกรด A

**** ฝกปฏบต

Page 71: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

การประมาณคาความนาจะเปนของการแจกแจงแบบทวนามดวยการแจกแจงแบบปกต(Normal Approximation to the Binomial Distribution)

71

Central Limit Theorem : CLT)

Page 72: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Theorem

72

Page 73: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.25

73

จากการบนทกเปนเวลานานของเจาหนาทโรงพยาบาลแหงหนง สรปไดวา ในฤดรอนของแตละปจะมผมาเขารบการรกษาดวยโรคอหวาต 30% ของผปวยทมารบการรกษาทงหมด ในชวงฤดรอนนมผมารบการรกษา 50 คน จงหาความนาจะเปนทคนทมารบการรกษาจะเปนโรคอหวาต

ก. ไมเกน 10 คนข. มากกวา 10 คนค. 15 ถง 20 คนง. มากกวา 8 คน แตไมถง 10 คน

Page 74: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

74

Page 75: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

Theorem

75

Page 76: Chapter 2: Probability - WordPress.comChapter 2: Probability ความน่าจะเป็นและ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปร

ตวอยาง 2.26

76

จากการจดบนทกของเจาหนาทโรงพยาบาลแหงหนง สรปวา ในชวงเทศกาลโดยเฉลยแลวจะมผมารบการรกษาทแผนกฉกเฉน 25 คน/คน

ก. จงหาความนาจะเปนทในชวงเทศกาลคนหนงจะมผมารบการรกษาทแผนกฉกเฉนไมเกน 20 คน

ข. ในชวงเทศกาลลอยกระทงมงาน 2 คน จงหาความนาจะเปนทใน 2 คนจะมผมารบการรกษาทแผนกฉกเฉนมากกวา 40 คน