概率论与数理统计   李晖

学校: 西安电子科技大学
开课院系: 数学与统计学院
课程编号: MS006008
学分: 3
课时: 40
课程介绍
       概率论与数理统计课程的教学目的是通过概率论与数理统计课程的学习,使学生认识和理解随机现象与随机问题,培养学生判断问题、分析问题和解决随机问题的能力。教学任务是遵循认识规律,依据教学方法,从问题的元素、成分,构成、机理逐层剖析,让学生真正认识随机现象与随机问题,从概念、理论、方法、规律循序渐进,让学生真正理解随机现象与随机问题,利用教学手段让学生学会概率论与数理统计一般概念、一般理论和一般方法,达到利用所学知识分析问题和解决问题的目的,从而为教学实践服务,为实际应用服务。
教师团队

李晖 教授

单位:西安电子尔科技大学

部门:网络与信息安全学院

职位:执行院长

教学大纲

(一)概率论的基本概念( 6学时)

随机试验、随机事件与样本空间,事件的运算、关系和运算律,概率的概念及其性质,古典概率,几何概率,条件概率,完备事件组和概率的三大公式,事件的独立性。

1.基本要求

(1)熟悉随机事件的概念,了解样本空间的概念,掌握事件之间的运算、关系及运算律。

(2)熟悉随机事件概率的概念,了解概率的统计意义。

(3)熟悉概率的公理化定义。

(4)熟悉古典概型,古典概率的定义,会计算简单的古典概率。

(5)熟悉几何概率的定义,会计算几何概率。

(6)掌握概率的性质,会利用概率的性质计算随机事件的概率。

(7)熟悉条件概率的定义,掌握概率的三大公式。

(8)熟悉事件的独立性概念,掌握利用事件的独立性计算有关概率的方法。

2.重点、难点

重点:随机事件与概率。

难点:概率的计算。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求。

(二)随机变量及其分布(6学时)

随机变量,随机变量分布函数的概念及其性质,离散型随机变量的分布律,连续型随机变量的概率密度,几种重要随机变量的分布,随机变量函数的分布。

1.基本要求

(1)熟悉随机变量的概念,掌握计算与随机变量相联系的随机事件概率的方法。

(2)熟悉随机变量分布函数的概念、性质和应用。

(3)熟悉离散型随机变量及其分布律的概念、性质和应用。

(4)掌握 分布、二项分布、Poisson分布、几何分布、超几何分布及其应用。

(5)了解Poisson定理的结论和应用条件,会用Poisson分布近似表示二项分布。

(6)熟悉连续型随机变量及其概率密度的概念、性质和应用。

(7)掌握均匀分布、正态分布、指数分布及其应用。

(8)熟悉随机变量函数的分布。

2.重点、难点

重点:随机变量的概率分布与概率的计算。

难点:随机变量及其相关的概率分布。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求。

(三)多维随机变量及其分布(9学时)

多维随机变量,多维随机变量联合分布函数的概念及其性质,二维离散型随机变量的联合分布律、边缘分布律和条件分布律,二维连续型随机变量的联合概率密度、边缘概率密度和条件概率密度,两种重要二维连续型随机变量的分布,随机变量的独立性,两个及两个以上随机变量简单函数的分布。

1.基本要求

(1)了解多维随机变量的概念,熟悉计算与多维随机变量相联系的随机事件概率的方法。

(2)熟悉多维随机变量联合分布函数的概念及性质。

(3)熟悉二维离散型随机变量的联合分布律、边缘分布律和条件分布律。

(4)熟悉二维连续型随机变量的联合概率密度、边缘概率密度和条件概率密度。

(5)掌握二维均匀分布,掌握二维正态分布及其分布参数的意义。

(6)掌握随机变量的独立性及其应用。

(7) 会求两个随机变量简单函数的分布,会求多个相互独立随机变量简单函数的分布。

2.重点、难点

重点:多维随机变量的概率分布与概率的计算。

难点:多维随机变量及其相关的概率分布。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求。

(四)随机变量的数字特征(6学时)

随机变量的数学期望及其性质,随机变量的方差、标准差及其性质,重要分布随机变量的数学期望和方差,随机变量函数的数学期望,协方差及其性质,相关系数及其性质,随机变量的不相关性及其判定,矩及其性质。

1.基本要求

(1)熟悉随机变量数字特征的概念,会运用数字特征的基本性质。

(2)会利用随机变量数字特征的定义与性质计算随机变量的数字特征。

(3)会利用随机变量的分布计算随机变量函数的数学期望。

(4)会利用二维随机变量的联合分布计算两个随机变量函数的数学期望。

(5)掌握重要分布随机变量的数学期望和方差。

(6)掌握随机变量不相关性的判定及其意义。

(7)熟悉随机变量的独立性与不相关性之间的关系。

(8)掌握二阶矩之间的关系。

2.重点、难点

重点:随机变量数字特征的概念。

难点:随机变量数字特征的计算。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求。

(五)大数定律及中心极限定理(2学时)

Chebyshev不等式,Chebyshev大数定律,Khintchine大数定律,Bernoulli大数定律,Lindeberg-Levy中心极限定理,De Moivre-Laplace中心极限定理。

1.基本要求

(1)掌握Chebyshev不等式。

(2)熟悉Chebyshev大数定律。

(3)熟悉Khintchine大数定律(独立同分布随机变量序列大数定律)。

(4)熟悉Bernoulli大数定律。

(5)熟悉Lindeberg-Levy中心极限定理(独立同分布中心极限定理)及应用。

(6) 熟悉De Moivre-Laplace中心极限定理(二项分布以正态分布为极限分布)及应用。

2.重点、难点

重点:大数定律与中心极限定理。

难点:中心极限定理。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求

(六)数理统计的基本概念(4学时)

总体与个体,简单随机样本,经验分布函数,统计量,常用统计量(样本均值、样本方差、样本标准差、样本 阶原点矩、样本 阶中心距),四大分布(标准正态分布、 分布、 分布、 分布),四大分布的上 分位点,八大分布(正态总体的抽样分布)。

1.基本要求

(1)了解总体与个体的概念。

(2)掌握样本的概念。

(3)了解经验分布函数的概念。

(4)掌握统计量的概念。

(5)熟悉常用统计量(样本均值、样本方差、样本标准差、样本矩的概念)。

(6)熟悉 分布、 分布、 分布的概念和性质。

(7)掌握上 分位点的概念并会查表计算。

(8)熟悉正态总体的常用抽样分布并会应用。

2.重点、难点

重点:抽样分布。

难点:抽样分布与统计量数字特征的计算。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求

(七)参数估计(4学时)

点估计的概念,估计量与估计值,矩估计法,最大似然估计法,区间估计与置信区间的概念,单正态总体的均值和方差的置信区间,)双正态总体的均值之差和方差之比的置信区间,估计量的评选标准。

1.基本要求

(1)熟悉参数的点估计、估计量与估计值的概念。

(2)掌握矩估计法。

(3)掌握最大似然估计法。

(4)熟悉区间估计与置信区间的概念。

(5)掌握单正态总体均值和方差的置信区间的求法。

(6)会求双正态总体均值之差和方差之比的置信区间。

(8)熟悉估计量的评选标准。

(9)熟悉验证估计量的无偏性、有效性与一致性的方法。

2.重点、难点

重点:矩估计法与最大似然 估计法。

难点:区间估计。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求。

(八)参数估计(4学时)

原假设与备择假设的概念,假设检验统计量,假设检验的接受域(拒绝域)与临界点,假设检验的两类错误,显著性检验,显著性检验的步骤,单正态总体参数的假设检验,双正态总体参数的假设检验。

1.基本要求

(1)了解原假设、备择假设及假设检验统计量的概念。

(2)了解显著性检验的基本思想。

(3)熟悉假设检验可能产生的两类错误及其关系。

(4)掌握确定临界点的理论和方法,会确定假设检验的接受域。

(5)掌握显著性检验的步骤。

(6)掌握单正态总体参数的假设检验。

(7)会双正态总体参数的假设检验。

2.重点、难点

重点:单正态总体参数的假设检验。

难点:检验过程中统计量的选择与接受域的确定。

3.作业及课外学习要求:全校统一作业册题目及要求。


考核方式
       最终成绩由平时作业成绩、期末成绩和小论文成绩等组合而成。各部分所占比例如下:

平时作业成绩:20%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度。

期末考试成绩:60%。主要考核概率与数理统计基础知识的掌握程度。书面考试形式。题型为:选择题、填空题、问答题和计算题等。

课程论文成绩:20%。主要考核发现、分析和解决问题的能力,以及语言及文字表达能力。学生可自拟题目或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文,并在一定形式下进行宣讲、答辩,最后评定课程论文成绩。


参考教材

教材:《概率论与数理统计》,张卓奎、陈慧婵编著,西安电子科技大学出版社

参考书目:

  1. 《概率论与数理统计学习辅导》,张卓奎、陈慧婵编著,西安电子科技大学出版社

  2. 《First Course in Probability》, Ross S A.,Macmillan

  3. 《A course in Probability Theory》, Chung K L. , Academic Press

  4. 《概率论与数理统计学习辅导》,盛骤、,谢式千、潘承毅,高等教育出版社


课程评价
教学资源
课程章节 | 文件类型   | 大小 | 备注
1.1 随机现象和随机试验
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1.2 样本空间与随机事件
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1.3 概率及其性质
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1.4 古典概率
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1.5 几何概率
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1.6 条件概率与三大公式
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1.7 事件的独立性
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2.1 随机变量
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2.2 随机变量的分布函数
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2.3 离散随机变量及其分布律
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2.4 连续随机变量及其概率密度
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2.5 随机变量函数及其分布
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2.6 习题课
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3.1 二维随机变量及其联合分布函数
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3.2 二维离散随机变量及其联合分布律
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3.3 二维连续随机变量及其联合概率密度
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3.4 边沿分布
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3.5 条件分布
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3.6 独立性
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3.7 二维随机变量函数及其分布
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4.1 数学期望
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4.2 方差
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4.3 协方差和相关系数
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4.4 n维正态随机变量
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5.1 切比雪夫不等式和大数定律
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5.2 中心极限定理
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6.1 基本概念
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6.2 抽样分布(1)
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6.3 抽样分布(2)
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6.4 抽样分布(3)
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7.1 点估计
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7.2 区间估计
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7.3 单侧置信区间
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7.4 估计量的评选标准
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8.1 基本思想和基本概念和单正态总体参数的假设检验
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8.2 单正态总体参数的假设检验
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8.3 双正态总体参数的假设检验
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8.4 置信区间与假设检验的关系、几类假设检验简介
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