<サイコロと確率変数>
http://hs-www.hyogo-dai.ac.jp/~kawano/HStat/
兵庫大学 健康科学部健康システム学科の河野の「健康統計の基礎」・「健康統計学」のサイト
健康統計の基礎・健康統計学 17 Apr 2023
健康統計学(2009年度)
http://hs-www.hyogo-dai.ac.jp/~kawano/HStat/?2009%2F7th%2FRandom_Variable
健康統計の基礎・健康統計学 - 確率変数と確率分布
Last-modified: Tue, 11 Mar 2014
確率変数とは
・試行の結果、ある値をとる確率が決まる変数を、「確率変数」という
・サイコロを1回投げる場合を考える
 サイコロの出た目の数 {1, 2, 3, 4, 5, 6} を X (確率変数)とする
 ・確率変数は大文字で書く
 X = 1 (つまり1の目がでる)の事象の確率は、次のように表すことができる
 P(X = 1) =1/6
 同じように、1以外の目が出る確率は、次のように表せる
 P(X = 2) = ・・・ = P(X = 6) =1/6
 なお、 X = 1 という事象は、 { X = 1 } とも表せる

確率変数を用いた確率の計算
・サイコロを1回投げて、5以上の目が出る事象について考える
 でた目が5の事象 { X = 5 } 、あるいは、でた目が6の事象 { X = 6 } になる
 でた目が5以上の事象は、 { X >= 5 } と表せる
 したがって、でた目が5以上の事象は次のように書ける
 { X >= 5 } = { X = 5 } ∪ { X = 6 }
 ただし、でた目が5になる事象と6になる事象は同時に起こらないので、排反事象である
 { X = 5 } ∪ { X = 6 } = φ
 排反事象の確率を求めるには、加法定理(排反前提の場合)を用いる
 P(X >= 5) = P(X = 5) + P(X = 6)= 1/6 + 1/6 = 1/3

確率分布
確率変数に対応する確率
例えば、サイコロを1回投げたときにでた目の数を確率変数 X を使うと、その確率は次のようになる
P(X = 1) = ・・・ = P(X = 6) =1/6
確率変数 X のとる値と、それに対応する確率を表にまとめると、次のようになる
 X  1  2  3  4  5  6  計
確率 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6  1
確率変数 X に対応する確率の分布を、「確率分布」という
確率分布をまとめた表を、「確率分布表」という
確率分布は、ヒストグラム(縦棒グラフ)や折れ線グラフにすると視覚的にわかりやすくなる

確率分布
一般に、略す

確率分布の例
サイコロを1回投げたときにでた目の数が奇数か偶数かを考える
奇数がでたときの確率変数を Y = 0 、偶数がでたときの確率変数を Y = 01 とする
確率変数 Y の確率分布は、次のようになる
 Y  0  1  計
確率 1/2 1/2  1
(引用終り)

・箱一つ、サイコロ一つの目を入れる。確率変数Xで扱う
・箱二つ、サイコロ一つの目を入れる。確率変数X1,X2で扱う
・箱n個、サイコロ一つの目を入れる。確率変数X1,X2,・・,Xnで扱う
・箱可算無限個、サイコロ一つの目を入れる。確率変数X1,X2,・・,Xn・・で扱う(時枝「箱入り無数目」)
QED
終わったな ;p)