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sample space · P(A) = |A| / |Ω|

随机事件、样本空间与古典概型

要谈「某件事有多大可能发生」,先得把一次试验所有可能的结果摆清楚。掷一枚骰子,结果是 16;掷两枚,结果是一对点数 (i, j)。这些结果的全体构成样本空间(sample space) Ω\Omega,其中每一个结果是一个样本点随机事件就是 Ω\Omega 的一个子集——「和为 7」对应 Ω\Omega 里那几个满足条件的样本点。当结果有限等可能,概率便退化成最朴素的古典概型:数出有利结果占几格,除以总格数。

1 · 样本空间 Ω:把所有结果摆成一张格阵

Ω = {(i, j) | 1 ≤ i, j ≤ 6},|Ω| = 36

掷两枚可区分的骰子(第一枚 i、第二枚 j),一个格子 (i, j) 就是一个样本点。行看第一枚、列看第二枚,共 6×6=36{6 \times 6 = 36} 个等可能的结果。整张格阵就是样本空间 Ω\Omega必然事件Ω\Omega 自身(P = 1),不可能事件是空集 \emptyset(P = 0),任何随机事件都夹在两者之间。

2 · 古典概型:P(A) = |A| / |Ω|

classical model · 有利结果 / 全部结果

选一个事件,格阵里满足它的样本点被高亮为有利结果。因为 36 个结果等可能,事件 A 的概率就是有利结果数占全部结果数的比例 P(A)=A/ΩP(A) = |A| / |\Omega |,与具体是哪几格无关,只数个数。切换事件,观察有利格数与概率同步变化。

古典概型的前提是有限且等可能,二者缺一不可。若骰子被灌铅、各面不再等可能,就不能再用 A/Ω|A| / |\Omega | 数格子,而要回到用频率去估计每个结果的概率——这正是 频率与概率 要处理的情形。