分布関数(一次元)

 

定義:離散型(discrete type)の確率変数X、確率分布PX 

  可算無限集合D={xi|i=1,2,…}が存在し、

  P(XD) PX(D) P ( {ωΩ| X(ω) D } ) = 1  

      となるとき、(確率変数Xのとる値が高々可算無限個)

  確率変数X、確率分布PX を「離散型」という。  

  また、Dの各点xiは、「確率変数Xの確率点(probability point)」あるいは「確率変数Xの分布関数の跳躍点( jump point )・増加点( point of increase )」と呼ばれる(野田宮岡p19

定義:確率関数fx (probability function)

  P(X=xi)PX({xi}) P ( {ωΩ| X(ω)xi } ) fx(xi) , i=1,2,…

  なるfxを確率関数という。

  *柳川(p.16)では「頻度関数あるいは離散型確率変数の密度関数」」

 ※ 略記法

   {ωΩ| aX(ω)b}は{ aXb }

   {ωΩ| X (ω)B}は{ XB }

   などと略記される。

       野田・宮岡『数理統計学の基礎p15.

確率関数fxに関する定理:

  (1) fx(xi)0 (i=1,2,…)

           

  (2)

  (3)  

    あるいは、   

     

      によって定義される関数Hを用いて、

            

     *柳川(p.16)ではこの分布関数を「離散型分布関数あるいは単に離散型分布」と呼ぶ。

・定義:「退化」(degenerate)野田宮岡p21

 

 

例:幾何分布 (geometric distribution) 

  ・確率関数

   P(X=x)=fx(x)=θ(1−θ)x , (0<θ<1), x = 0, 1, 2,

   

  ・解釈

   たとえば、

    θ:不良品率、X:最初に不良品が出るまでに出た良品の数

   と考えると、右辺は、

   [(x+1)回目での不良品率]×[x回続けて良品の出る確率]

   と解釈できるので、P(X=x)とは、すなわち、

    (x+1)回目で初めて不良品が出る確率

   である。

  ・グラフ  

  

  ・定理

  1. fx(x) 0 ( x=0,1,2 )

  

  

  

  2.

  

  

  

  

  ・定理:幾何分布の無記憶性

    P ( X > n+m | X > n ) = P( Xm )

        for n, m=0,1,2,

    (解釈)

    

    

    (証明)

    

    

    

reference

文献1.『岩波数学辞典(第三版)』項目47C(p.128).

文献2. 佐藤坦『はじめての確率論 測度から確率へ』共立出版、1994p.28;101.

文献3. 鈴木武・山田作太郎『数理統計学―基礎から学ぶデータ解析―(第二版)』内田老鶴圃、1998年、pp.26-27; 91-101

文献4. 柳川堯『統計数学』近代科学社、1990,pp.15-19.

文献5. 野田一雄・宮岡悦良『数理統計学の基礎』共立出版、1992年、pp.19-22