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1、基于MATLAB的概率统计数值实验二、随机变量及其分布主讲教师:董庆宽副教授研究方向:密码学与信息安全电子邮件:qkdong@xidian.edu.cn个人主页:http://web.xidian.edu.cn/qkdong/2/60内容介绍二、随机变量及其分布1.MATLAB中概率分布函数2.二项分布实验3.泊松分布实验4.二项分布与泊松分布关系实验5.连续型随机变量分布实验6.随机变量的均值与方差7.逆累积分布函数实验8.中心极限定理实验3/601.MATLAB中概率分布函数MATLAB为常见自然概率分布提供了下列
2、5类函数①概率密度函数(pdf),求随机变量X在x点处的概率密度值②累积分布函数(cdf),求随机变量X在x点处的分布函数值③逆累积分布函数(inv),求随机变量X在概率点处的分布函数反函数值④均值与方差计算函数(stat),求给定分布的随机变量X的数学期望E(X)和方差var(X)⑤随机数生成函数(rnd),模拟生成指定分布的样本数据(调用格式:x=分布rnd(分布参数),如x=normrnd(0,1))4/601.MATLAB中概率分布函数常见的分布类型名如下分布类型MATLAB名称分布类型MATLAB名称正态分
3、布norm二项分布bino指数分布expPoisson分布poiss均匀分布unif几何分布geoβ分布beta超几何分布hygeΓ分布gam离散均匀分布unid对数正态分布logn连续均匀分布unifrayleigh分布rayl负二项分布nbinweibull分布weib2分布chi2F分布f学生氏t分布t5/601.MATLAB中概率分布函数具体函数的命名规则是:函数名=分布类型名称+函数类型名称(pdf、cdf、inv、stat、rnd)例如,normpdf、normcdf、norminv、normstat和n
4、ormrnd分别是正态分布的概率密度、累积分布、逆累积分布、数字特征和随机数生成函数。关于这5类函数的语法,请详见有关书籍快捷的学习可借助MATLAB的系统帮助,通过指令doc获得具体函数的详细信息,语法是doc<函数名>6/602.二项分布实验已知Y~b(20,0.3)求Y分布率的值,并划出图形在Matlab中输入以下命令:binopdf(10,20,0.2)x=0:1:20;y=binopdf(x,20,0.2)plot(x,y,’r.’)结果:ans=0.0020y=0.01150.05760.13690.205
5、40.21820.17460.10910.05450.02220.00740.00200.00050.00010.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00007/602.二项分布实验已知Y~b(20,0.3)求Y分布函数的值,画出函数图像在Matlab中输入以下命令:binocdf(10,20,0.2)x=0:1:20;y=binocdf(x,20,0.2)ezplot('binocdf(t,20,0.3)',[0,20])结果:ans=0.9994y=0.01150.0
6、6920.20610.41140.62960.80420.91330.96790.99000.99740.99940.99991.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00001.00008/602.二项分布实验9/602.二项分布实验到某服务机构办事总是要排队等待的。设等待时间T是服从指数分布的随机变量(单位:分钟),概率密度为设某人一个月内要到此办事10次,若等待时间超过15分钟,他就离去。求:(1)恰好有两次离去的概率;(2)最多有两次离去的概率;(3)至少有两次离去
7、的概率;(4)离去的次数占多数的概率。10/602.二项分布实验解首先求任一次离去的概率,依题意设10次中离去的次数为X,则X~b(10,p)>>p=1-expcdf(15,10)%任一次离去的概率p1=binopdf(2,10,p)%恰有两次离去的概率q=binopdf([0:2],10,p);p2=sum(q)%最多有两次离去的概率q=binopdf([0:1],10,p);p3=1-sum(q)%最少有两次离去的概率q=binopdf([0:5],10,p);p4=1-sum(q)%离去的次数占多数的概率p=0.
8、2231p1=0.2972p2=0.6073p3=0.6899p4=0.011211/603.泊松分布实验假设电话交换台每小时接到的呼叫次数X服从参数=3的泊松分布,求(1)每小时恰有4次呼叫的概率(2)一小时内呼叫不超过5次的概率(3)画出分布律图像在Matlab中输入以下命令:(1)p1=poisspdf(4,3)(2)p2