弱大數法則

大數法則(5)強大數法則(Law of large numbers-5. Strong law of large numbers)

大數法則(5)強大數法則(Law of large numbers-5. Strong law of large numbers)
國立高雄大學應用數學系黃文璋教授/國立高雄大學應用數學系黃文璋教授責任編輯

連結:大數法則(4)弱大數法則

摘要:延續上一篇的「弱大數法則」,本文介紹相對於機率收斂更強的「強大數法則(strong law of large numbers)」,最後以一例說明兩種不同收斂方式的差別。

對於上一節事件 \(A\) 發生的相對頻率 \(f_n(A)=n(A)/n\),我們想知道 \(n\rightarrow\infty\) 時,其極限行為。

直觀上,由弱大數法則,會認為:\((1)~~~\lim_{n\to \infty} f_n(A)=p\)

其中 \(p=P(A)\)。但我們知道此並不正確。因極限不見得要存在,且即使存在,也不見得是 \(p\)。

對 \(n\geq 1, f_n(A)\) 有時恆為 \(0\),有時恆為 \(1\)。前者的極限為 \(0\),後者的極限為 \(1\)。

我們最多可以問的是:是否對『幾乎所有』(almost all)回的觀測,\((1)\) 式皆成立?

大數法則(4)弱大數法則(Weak law of large numbers)

大數法則(4)弱大數法則(Law of large numbers-4. Weak law of large numbers)
國立高雄大學應用數學系黃文璋教授/國立高雄大學應用數學系黃文璋教授責任編輯

連結:大數法則(3)巨數法則

摘要:本文從「伯努力試驗(Bernoulli trial)」談起,說明「大數法則」的主要內涵,進而介紹「弱大數法則(weak law of large numbers)」,並釐清常見的誤解。

大數法則又稱大數率或平均法則(law of averages)。由於有大數法則,使得在不確定性(uncertainty)中,我們仍能掌握一些確定性(certainty);在混亂(chaos)中,仍有其秩序(order)。大數法則是說:若一實驗(或觀測),能持續且重複地進行,則觀測值之平均,將任意接近期望的成果。比較正式一點的說,就是隨機所產生樣本之平均,當樣品數很大,將有很大的機率,接近母體之平均。

機率論早期的發展,常對某件事是否發生有興趣。如:投擲銅板是否出現正面?玩撲克牌得到 \(3\) 條等。換句話說,對只有兩個結果的觀測有興趣。以 \(X_i=1\),表第 \(i\) 次觀測該事件發生,\(X_i=0\),表第 \(i\) 次觀測該事件未發生。如此觀測到一串 \(0,1\) 的數列。

初等的機率論(9)什麼是機率與機率法則?(What are Probability and Law of chance?)

初等的機率論(9)什麼是機率與機率法則?
(Elementary Probability Theory-9. What are Probability and Law of chance?)

國立臺灣大學數學系蔡聰明副教授/國立臺灣大學數學系蔡聰明副教授責任編輯

連結:初等的機率論(8)隨機變數及其種種性質

摘要:本文以丟銅板問題,逐步探討機率論中幾個重要的法則:「大數法則(law of large numbers)」、「Poisson小數法則(Poisson’s law of small numbers)」、及「中央極限定理(central limit theorem)」。

機率論的兩個核心問題就是要問:

什麼是一個事件的機率(probability)?
什麼是機率法則(the laws of chance)?(甚至是,有沒有機率法則?)

要探索這些問題,我們要遵循德國偉大數學家D. Hilbert (1862-1943) 所說的一句名言:

這是機率論的美妙與幸運,也許是機運女神泰姬(Tyche)特別眷顧機率論吧。