有一箱子裝有3個紅球與7個白球,今從此箱中以放回抽樣的方式抽出3個球,令X代表所抽出的紅球個數,試求X的機率分配:
解:基本上這是一個計算機率分配的問題,先找出此隨機試驗的樣本空間S,然後根據隨機變數X的定義最出其可能值X,最後再分別求出每一X值之機率,則為我們所要求的機率分配。茲以R代表紅球,W代表白球,則其樣本空間S,機變數X之可能值以及機率示如下:
樣本空間 隨機變數可能值X 機率分配
S 隨機變數可能值X f(x)
www ─────>0 f(0)=(0.7)3
RRR ─────>3 f(3)=(0.3)3
若以公式表現f(x),則為:
※f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=1
由於採放回抽樣,故為獨立的隨機試驗,且每次試驗(抽球)抽出紅球(定義為成功)的機率皆為0.3,而抽出白球(定義為失敗)對機率為0.7,因此符合二項實驗的特性,故f(x)為二項分配。
在二項分配的公式f(x)中,x表示成功的次數(抽出紅球的個數),而成功機率p=0.3,因此為(0.3)x;同理失敗次數(抽出的白球個數)為3-x,故其機率為(0.3)3-x。另外,f(x)的係數乃是由二項公式(binomial coefficient)。二項公式如下:
其中
乃組合符號,表示n次試驗中,成功(y)的次數有x次,而失敗(z)次數n-x次,則其可能情形共有C(n,x)
個,此即二項係數。就本例而言,n=3,故成功x次,失敗(3-x)次的可能情形有C(3,x)
個。