古典概率 古典概率讨论的对象局限于随机试验所有可能结果为有限个等可能的情形,即基本空间由有限个元素或基本事件组成,其个数记为n,每个基本事件发生的可能性是相同的。若事件A包含m个基本事件,则定义事件A发生的概率为p(A)=m/n,也就是事件A发生的概率等于事件A所包含的基本事件个数除以基本空间的基本事件的总个数,这是P.-S.拉普拉斯的古典概率定义,或称之为概率的古典定义。历史上古典概率是由研究诸如掷骰子一类赌博游戏中的问题引起的。计算古典概率,可以用穷举法列出所有基本事件,再数清一个事件所含的基本事件个数相除,即借助组合计算可以简化计算过程。
几何概率 若随机试验中的基本事件有无穷多个,且每个基本事件发生是等可能的,这时就不能使用古典概率,于是产生了几何概率。几何概率的基本思想是把事件与几何区域对应,利用几何区域的度量来计算事件发生的概率,布丰投针问题是应用几何概率的一个典型例子。
概率的频率定义 随着人们遇到问题的复杂程度的增加,等可能性逐渐暴露出它的弱点,特别是对于同一事件,可以从不同的等可能性角度算出不同的概率,从而产生了种种悖论。另一方面,随着经验的积累,人们逐渐认识到,在做大量重复试验时,随着试验次数的增加,一个事件出现的频率,总在一个固定数的附近摆动,显示一定的稳定性。R.von米泽斯把这个固定数定义为该事件的概率,这就是概率的频率定义。从理论上讲,概率的频率定义是不够严谨的。A.H.柯尔莫哥洛夫于1933年给出了概率的公理化定义。
概率公理化定义:
一是非负性。亦即概率的取值不能是负数。
实际上,任何“测度”,例如长度、面积、体积、重量等,都不能取负数。因此,作为针对“可能性”的测度,概率自然也不能取负数。
二是正则性。亦即概率的取值不能超过1。
相较于其它的测度,正则性是概率这种测度的特别之处。因为诸如长度、面积、体积以及重量之类的测度都没有取值上限这种约束。而概率的取值之所以要求不能超过1,实在是基于我们对“可能性”大小这一判断的经验(或习惯)做法。
三是(无限)可列可加性。亦即无限个互不相容集合(事件)的并的概率,等于无限个(与每一个集合相对应的)概率之和。
总结:
古典概型:有限个事件,等可能发生。放宽条件后得到---->几何概型:无限个事件,等可能发生;再放宽条件得到---->频率概率:无限个事件,不一定等可能发生,以频率代表概率---->概率公理化定义