اوﻻ :ﺳوف ﻧﺣل اﻟﻣﺛﺎل اﻟﺛﺎﻧﻰ ﺑطرﯾﻘﺗﯾن ﺑﺎﻻﺿﺎﻓﺔ اﻟﻰ اﻣﺛﻠﺔ اﺧرى ﻟﻠﻔﻬم
ﻗﺑل اﻟﺣل اﻟﯾك اﻟﻣﻘدﻣﺔ اﻟﺗﺎﻟﯾﺔ اﻻﺣﺗﻣﺎل ﻓﻲ اﻟﻔﺿﺎء اﻟﻣﺗﻘطﻊ
Probability in Discrete Space
إن ﺗﻌﯾـ ــﯾن اﻻﺣﺗﻣـ ــﺎل ﻓـ ــﻲ ﺣﺎﻟـ ــﺔ اﻟﻔﺿـ ــﺎء اﻟﻣﺗﻘطـ ــﻊ ﯾﻣﻛـ ــن اﺧﺗ ازﻟـ ــﻪ إﻟـ ــﻲ ﺗﻌﯾـ ــﯾن اﻻﺣﺗﻣـ ــﺎﻻت ﻟﻸﺣــداث اﻟﺑﺳ ــﯾطﺔ ،وﺧﺻوﺻ ــﺎ إذا ﻛــﺎن ﻋ ــدد اﻷﺣ ــداث اﻟﺑﺳ ــﯾطﺔ ﻛﺑﯾ ـ ار .ﺑﻔ ــرض أن ﻟﻛ ــل ﺣﺎدﺛ ــﺔ ﺑﺳﯾطﺔ } {a iﻓﺈﻧﻧـﺎ ﻧﻌـﯾن ﻋـدد ﺣﻘﯾﻘـﻲ ، p iﺑﺣﯾـث أن P({a i }) p iو ﯾﻛـون ﻣـن اﻟﺿـروري أن : )(١ )(٢
ﻟﻛل
pi 0
i
1
pi i
وﻷن ﻛـل ﺣـد ﻓـﻲ ) (٢ﯾﻘﺎﺑـل ﻧﺗﯾﺟـﺔ ﻓـﻲ Sﻓـﺈن اﻟﻣﺟﻣـوع ﻓـﻲ ) (٢ﯾﻛـون ﻣﺟﻣـوع ﻋـﺎدى إذا ﻛﺎﻧـت S ﻣﻧﺗﻬﯾﺔ ،ﺑﯾﻧﻣﺎ ﯾﻣﺛل ﻣﺳﻠﺳﻠﺔ إذا ﻛﺎﻧت Sﻻ ﻧﻬﺎﺋﯾـﺔ ﻗﺎﺑﻠـﺔ ﻟﻠﻌـد .اﻻﺣﺗﻣـﺎل ﻷي ﺣﺎدﺛـﺔ ﻣرﻛﺑـﺔ ﯾﻣﻛـن ﺗﻘدﯾرﻩ وذﻟـك ﺑﺗﻣﺛﯾـل اﻟﺣﺎدﺛـﺔ ﻛﺎﺗﺣـﺎد ﻷﺣـداث ﺑﺳـﯾطﺔ ﻓـﻲ ﻓﺿـﺎء اﻟﻌﯾﻧـﺔ . Sأي أن اﺣﺗﻣـﺎل اﻟﺣﺎدﺛـﺔ
Aﻫو :
)} P ( A ) P ({a i a i A
اﻟﻣﻌﺎﯾﻧﺔ اﻟﻌﺷواﺋﯾﺔ اﻟﺑﺳﯾطﺔ Sampling Random Sample ﺑﻔــرض أن ﻣﺟﺗﻣــﻊ ﯾﺗﻛــون ﻣــن Nﻣــن اﻟﻣﻔــردات . u1 , u2 ,…,uNاﻟﻣﺟﺗﻣــﻊ ﻗــد ﯾﺗﻛــون ﻣــن أﺷﺧﺎص أو ﺻﻣﺎﻣﺎت ﻛﻬرﺑﺎﺋﯾـﺔ أو ﺣﯾواﻧـﺎت أو ﻧﺑﺎﺗـﺎت .ﻋﻧـد اﺧﺗﯾـﺎر ﻋﯾﻧـﺔ ﻋﺷـواﺋﯾﺔ ﻣـن اﻟﺣﺟـم n ﻣــن ﻣﺟﺗﻣــﻊ ﻣــن اﻟﺣﺟــم Nﻓﺈﻧﻧــﺎ ﻧﺟــري ﺗﺟرﺑــﺔ ﻋﺷ ـواﺋﯾﺔ ﻧﺗﺎﺋﺟﻬــﺎ ﻋﯾﻧــﺎت ﻣــن اﻟﺣﺟــم nوﻛــل ﻋﯾﻧــﺔ
)ﻧﺗﯾﺟـﺔ( ﺗﺧﺗـﺎر ﺑﺎﺣﺗﻣــﺎل ﻣﻌـﯾن .أي أن اﻟﻌﯾﻧـﺔ ﯾﻣﻛــن اﻋﺗﺑﺎرﻫـﺎ ﺻـف ﻣــن اﻟوﺣـدات اﻟﻣوﺿـوﻋﺔ ﻓــﻲ ﺗرﺗﯾب ﻣﻌﯾن . ﻋﻠـﻰ ﺳـﺑﯾل اﻟﻣﺛـﺎل ﻋﯾﻧـﺔ ﺧﺎﺻـﺔ ﻣـن اﻟﺣﺟـم n = 5ﻣﺧﺗـﺎرة ﻣـن ﻣﺟﺗﻣـﻊ ﻣـن اﻟﺣﺟـم Nﻗـد ﺗﻛـون
} {u1 , u4 , u3 , u7 , u5وﻫذﻩ اﻟﻌﯾﻧﺔ ﺳوف ﺗﺧﺗﻠف ﻋن اﻟﻌﯾﻧﺔ } {u5 , u1 , u4 , u7 , u3وذﻟـك ﺑﺎﻟرﻏم ﻣن أي اﻟﻌﯾﻧﺗﯾن ﯾﺣﺗوﯾﺎن ﻋﻠﻰ ﻧﻔس اﻟوﺣدات ﻓﺈن ﺗرﺗﯾب اﻟوﺣدات ﻓـﻲ اﻟﻌﯾﻧـﺔ اﻷوﻟـﻲ ﯾﺧﺗﻠـف ﻋن ﺗرﺗﯾب اﻟوﺣدات ﻓﻲ اﻟﻌﯾﻧﺔ اﻟﺛﺎﻧﯾﺔ . 1
ﻫﻧـ ــﺎك ﻧـ ــوع ﻣـ ــن اﻟﻣﻌﺎﯾﻧـ ــﺔ اﻟﻌﺷ ـ ـواﺋﯾﺔ ﯾﺳـ ــﻣﻰ اﻟﻣﻌﺎﯾﻧـ ــﺔ اﻟﻌﺷ ـ ـواﺋﯾﺔ اﻟﺑﺳـ ــﯾطﺔ ﺑﺈرﺟـ ــﺎع simple random sampling with replacementوﻫـذا ﯾﻛـﺎﻓﺊ ﺗﺟرﺑـﺔ ﻋﺷـواﺋﯾﺔ ﺑﻔﺿـﺎء ﻋﯾﻧﺔ Sﯾﺗﻛون ﻣن ﻛل اﻟﻌﯾﻧﺎت اﻟﻣرﺗﺑﺔ وﻛل ﻋﯾﻧﺔ ﻟﻬﺎ ﻧﻔس اﻻﺣﺗﻣﺎل ﻓﻲ اﻻﺧﺗﯾـﺎر .ﻧـوع آﺧـر ﻣـن
اﻟﻣﻌﺎﯾﻧــﺔ اﻟﻌﺷـ ـواﺋﯾﺔ ﯾﺳ ــﻣﻰ اﻟﻣﻌﺎﯾﻧــﺔ اﻟﻌﺷـ ـواﺋﯾﺔ اﻟﺑﺳ ــﯾطﺔ ﺑ ــدون اﻹرﺟــﺎع
simple random
sampling without replacementوﻫـذا ﯾﻛـﺎﻓﺊ ﺗﺟرﺑـﺔ ﻋﺷـواﺋﯾﺔ ﺗوﺻـف ﺑﻧﻣـوذج اﺣﺗﻣـﺎل ﯾﻌطــﻲ اﺣﺗﻣــﺎل ﺻــﻔر ﻟﻛــل اﻟﻌﯾﻧــﺎت اﻟﻣرﺗﺑــﺔ واﻟﺗــﻲ ﺗﺣﺗــوي ﻋﻠــﻰ أي ﻋﻧﺻــر ﯾظﻬــر أﻛﺛــر ﻣــن ﻣ ـرة وﯾﻌطﻲ اﺣﺗﻣﺎل ﻣﺗﺳﺎوي ﻟﻛل اﻟﻌﯾﻧﺎت اﻷﺧرى اﻟﻣرﺗﺑﺔ . اﻟﻣﺛﺎل اﻟﺛﺎﻧﻰ ﺑﺎﻟطرﯾﻘﺔ اﻻوﻟﻰ
اﻟﺳﺣب ﺑدون اﻟرﺟﺎع وﻋﺎء ﺑﻪ 3ﻛرات ﺣﻣراء ) (Rو 5ﻛرات ﺧﺿراء ) (Gوﺑﻔرض أن ﺷـﺧص ﺳـﺣب ﻛـرﺗﯾن ﻣـن
اﻟوﻋــﺎء واﺣــدة ﺗﻠــو اﻷﺧــرى ﻣــن اﻟوﻋــﺎء وﺑــدون إرﺟــﺎع اﻟﻛ ـرﻩ ﺑﻌــد ﺳــﺣﺑﻬﺎ ﻣــن اﻟوﻋــﺎء .اﻻﺣﺗﻣــﺎﻻت ﻟﻸﺣداث اﻟﺑﺳﯾطﺔ a i ,i 1,2,3,4ﻣﻌطﺎة ﻓﻲ اﻟﺟدول اﻟﺗﺎﻟﻲ : }{GG }{R R } {RG }{GR
20 56
} {a i )}P({ai
6 15 15 56 56 56 5 4 20 P(GG) ( )( ) 8 7 56 3 2 6 P(RR) ( )( ) 8 7 56 3 5 15 P(RG) ( )( ) 8 7 56 5 3 15 P(GR) ( )( ) 8 7 56 إذا ﻛﺎن Aاﻟﺣﺎدﺛﺔ أن واﺣدة ﺣﻣراء واﻻﺧرى ﺧﺿ ارء ﻓﺈن } A = { RG , GRوﻋﻠﻰ ذﻟك : 15 15 15 30 P(A) P({RG}) P({GR}) 2( ) . 56 56 56 56
2
اﻟﺳﺣب ﺑﺎرﺟﺎع وﻋﺎء ﺑﻪ 3ﻛرات ﺣﻣراء ) (Rو 5ﻛرات ﺧﺿراء ) (Gوﺑﻔـرض أن ﺷـﺧص ﺳـﺣب ﻛـرﺗﯾن ﻣـن
اﻟوﻋ ــﺎء واﺣ ــدة ﺗﻠ ــو اﻷﺧ ــرى ﻣ ــن اﻟوﻋ ــﺎء و ﺑﺈرﺟ ــﺎع اﻟﻛـ ـرﻩ ﺑﻌ ــد ﺳ ــﺣﺑﻬﺎ ﻣ ــن اﻟوﻋ ــﺎء .اﻻﺣﺗﻣ ــﺎﻻت ﻟﻸﺣداث اﻟﺗﺎﻟﯾﺔ ﻣﻌطﺎة ﻓﻲ اﻟﺟدول اﻟﺗﺎﻟﻲ : }{RR } {RG }{GR
}{GG
اﻻﺣدث
25 64
اﻻﺣﺗﻣﺎل
9 15 15 64 64 64 5 5 25 P(GG) ( )( ) 8 8 64 3 3 9 P(RR) ( )( ) 8 8 64 3 5 15 P(RG) ( )( ) 8 8 64 5 3 15 P(GR) ( )( ) 8 8 64 إذا ﻛﺎن Aاﻟﺣﺎدﺛﺔ أن واﺣدة ﺣﻣراء واﻻﺧرى ﺧﺿراء ﻓﺈن } A = { RG, GRوﻋﻠﻰ ذﻟك : 15 15 15 30 P(A) P({RG}) P({GR}) 2( ) . 64 64 64 64
اﻟطرﯾﻘﺔ اﻟﺛﺎﻧﯾﺔ اﻟﺳﺣب ﺑدون اﻟرﺟﺎع
وﻋــﺎء ﯾﺣﺗــوي ﻋﻠــﻰ 5ﻛ ـرات ﺧﺿ ـراء و 3ﻛــرات ﺣﻣ ـراء ،اﺧﺗﯾــرت ﻛ ـرﺗﯾن ﻣ ـرة واﺣــدة ﺑــدون إرﺟﺎع .ﻣﺎ ﻫو اﺣﺗﻣﺎل اﻟﺣﺻول ﻋﻠﻰ ﻛرة ﺧﺿراء وﻛرة ﺣﻣراء ؟ اﻟﺣـل : Aاﻟﺣﺎدﺛﺔ " ﻛرة ﺧﺿراء وﻛرة ﺣﻣراء " ﺗﺣﺳب ﺑﺎﻟﺧطوات اﻟﺗﺎﻟﯾﺔ :
3
5 3 2 0 20 P(GG) . 8 56 2 5 8 ﺣﯾـث ﯾوﺟــد ﻧﺗﯾﺟـﺔ ﻣﻣﻛﻧــﺔ ﻓـﻲ ﻓﺿــﺎء اﻟﻌﯾﻧــﺔ ) Sﻋﯾﻧـﺎت( .أﯾﺿــﺎ ﯾوﺟـد طرﯾﻘــﺔ ﻻﺧﺗﯾــﺎر 2 2 5 3 ﻛ ـرﺗﯾن ﻟوﻧﻬﻣــﺎ اﺧﺿــر ﻣــن 5ﻛ ـرات ﺧﺿ ـراء .ﺑﺎﺳــﺗﺧدام ﻗﺎﻋــدة اﻟﺿــرب ﯾوﺟــد ﻧﻘطــﺔ 2 0
ﻋﯾﻧﺔ ﻓﻲ . GGﺑﻧﻔس اﻟطرﯾﻘﺔ :
5 3 0 2 6 P(RR) . 8 56 2 5 3 1 1 30 P({GR,GR}) . 8 56 2 اﻻﺣﺗﻣﺎل اﻟﻣطﻠوب ﻫو :
30 . 56
P(A) P({RG,GR})
اﻟﺳﺣب ﺑﺎرﺟﺎع وﻋﺎء ﺑﻪ 3ﻛرات ﺣﻣراء ) (Rو 5ﻛرات ﺧﺿراء ) (Gوﺑﻔـرض أن ﺷـﺧص ﺳـﺣب ﻛـرﺗﯾن ﻣـن
اﻟوﻋ ــﺎء واﺣ ــدة ﺗﻠ ــو اﻷﺧ ــرى ﻣ ــن اﻟوﻋ ــﺎء و ﺑﺈرﺟ ــﺎع اﻟﻛـ ـرﻩ ﺑﻌ ــد ﺳ ــﺣﺑﻬﺎ ﻣ ــن اﻟوﻋ ــﺎء .اﻻﺣﺗﻣ ــﺎﻻت ﻟﻸﺣداث اﻟﺗﺎﻟﯾﺔ ﻣﻌطﺎة ﻓﻲ اﻟﺟدول اﻟﺗﺎﻟﻲ : }{GG }{R R }{RG,G R
30 64
9 64
25 64 4
اﻟﺣدث اﻻﺣﺗﻣﺎل
2 5 3 25 P(GG) ( )( )2 ( ) 0 2 8 8 64 2 5 3 9 P(RR) ( )( )0 ( ) 2 0 8 8 64 2 5 3 30 P(A) P(GR,RG} ( )( )1 ( )1 . 1 8 8 64
ﺣﯾث Aاﻟﺣﺎدﺛﺔ أن واﺣدة ﺣﻣراء واﻻﺧرى ﺧﺿراء ﻓﺈن } . A = { RG, GR
اﻣﺛﻠﺔ اﺧرى ﻟزﯾﺎدة اﻟﻔﻬم ﻣﺛﺎل وﻋــﺎء ﯾﺣﺗــوى ﻋﻠ ــﻰ 12وﺣــدة ﻣــﻧﻬم 4ﺗ ــﺎﻟﻔﯾن .ﺳــﺣﺑت ﺛ ــﻼث ﻛ ـرات ﻣــن اﻟوﻋ ــﺎء ﻋﺷ ـواﺋﯾﺎ ﺑ ــدون إرﺟﺎع .ﻣﺎ ﻫو اﺣﺗﻣﺎل أن ﻛل اﻟوﺣدات اﻟﻣﺧﺗﺎرة ﺳﻠﯾﻣﺔ ؟ اﻟﺣـل : ﺑﻔـرض أن A iﺗﻣﺛـل اﻟﺣﺎدﺛـﺔ " اﻟوﺣـدة رﻗـم iﺳـﻠﯾﻣﺔ " وﻋﻠـﻰ ذﻟـك ﻓﺈﻧﻧـﺎ ﻧﺣﺗـﺎج إﻟـﻲ
إﯾﺟـﺎد ) P ( A1 A 2 A 3ﺑﺎﺳـﺗﺧدام ﻧظرﯾـﺔ اﻟﺿـرب .ﯾﺟـب أن ﻧﺗـذﻛر أن اﻷﺣـداث 8 P(A1 ) A2 ,A3ﺗرﺗــب ﺣﺳــب وﻗــوﻋﻬم ،أي أن اﻟوﺣــدة 1ﺗﺧﺗــﺎر ﻗﺑــل اﻟوﺣــدة .2اﻵن 12 ﻷن 8ﻣـن 12وﺣـدة ﻏﯾــر ﺗـﺎﻟﻔﯾن .إذا ﻋﻠـم أن A1وﻗﻌــت ،أي أن اﻟوﺣـدة اﻷوﻟـﻲ ﺳــﻠﯾﻣﺔ ﯾﺗﺑﻘــﻰ 7 P(A 2 A1 ) وﺑــﻧﻔس ﻓــﻲ اﻟوﻋــﺎء 7وﺣــدات ﺳــﻠﯾﻣﺔ ﻣــن 11وﺣــدة ﻓــﻲ اﻟوﻋــﺎء وﻋﻠــﻰ ذﻟــك 11 اﻟﺷــﻛل ،وﻗــوع A1 A 2ﺗﻌﻧــﻰ أن وﺣــدﺗﺎن ﺳــﻠﯾﻣﺔ ﺗــم اﺧﺗﯾﺎرﻫﻣــﺎ ﻓﻌــﻼ ﻣــن اﻟوﻋــﺎء وﯾﺗﺑﻘــﻰ ﻓــﻲ 6 P ( A 3 A 2 A1 ) اﻟوﻋ ــﺎء 6وﺣـ ــدات ﺳـ ــﻠﯾﻣﺔ ﻣ ــن 10وﺣـ ــدات ﻓـ ــﻲ اﻟوﻋ ــﺎء وﻋﻠـ ــﻰ ذﻟـ ــك 10 وأﺧﯾراً : A1 ,
8 7 6 14 P(A1 A 2 A 3 ) . 12 11 10 55
5
ﻣﺛﺎل وﻋــﺎء ﯾﺣﺗــوي ﻋﻠــﻰ 10ﻛـرات ﺳــوداء و 20ﻛ ـرة ﺑﯾﺿــﺎء ،اﺧﺗﯾــرت 5ﻛـرات ﻣـرة واﺣــدة ﺑــدون إرﺟﺎع .ﻣﺎ ﻫو اﺣﺗﻣﺎل اﻟﺣﺻول ﻋﻠﻰ ﻛرﺗﯾن ﻟوﻧﻬﻣﺎ اﺳود ؟ اﻟﺣـل : ﺗرﺗﯾب اﻟﻌﻧﺎﺻر داﺧل اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻏﯾر ﺿروري ﻓﻲ ﻫذﻩ اﻟﺣﺎﻟـﺔ وﻋﻠـﻰ ذﻟـك إذا ﻛـﺎن Aاﻟﺣﺎدﺛـﺔ "
ﻛرﺗﯾن ﻟوﻧﻬﻣﺎ أﺳود" ﻓﺈن :
10 20 2 3 P(A) .360. 30 5
10 30 ﺣﯾ ــث ﯾوﺟـ ــد ﻧﺗﯾﺟـ ــﺔ ﻣﻣﻛﻧـ ــﺔ ﻓـ ــﻲ ﻓﺿ ــﺎء اﻟﻌﯾﻧـ ــﺔ ) Sﻋﯾﻧـ ــﺎت( .أﯾﺿـ ــﺎ ﯾوﺟـ ــد طرﯾﻘـ ــﺔ 2 5 20 ﻻﺧﺗﯾــﺎر ﻛ ـرﺗﯾن ﻟوﻧﻬﻣــﺎ أﺳــود ﻣــن 10ﻛ ـرات ﺳــوداء وﻟﻛــل طرﯾﻘــﺔ ﻣــن ﻫــذﻩ اﻟطــرق ﯾوﺟــد 3 20 طرﯾﻘـﺔ ﻻﺧﺗﯾــﺎر ﺛــﻼث ﻛـرات ﺑﯾﺿــﺎء ﻣــن 20ﻛـرة ﺑﯾﺿــﺎء .ﺑﺎﺳــﺗﺧدام ﻗﺎﻋــدة اﻟﺿــرب ﯾوﺟــد 3 10 ﻧﻘطــﺔ ﻋﯾﻧــﺔ ﻓــﻲ . Aوﯾﺟــب أن ﻧﺗــذﻛر أن ) P(Aواﺣــدة ﺳ ـواء اﺧﺗﯾــرت اﻟﻛ ـرات اﻟﺧﻣﺳــﺔ 2
واﺣ ــدة ﺗﻠ ــو اﻷﺧ ــرى أو اﺧﺗﯾ ــرت اﻟﻛـ ـرات ﻣﻌ ــﺎ ،ﻓﻣ ــﺛﻼ ﻋﻧ ــد اﻫﺗﻣﺎﻣﻧ ــﺎ ﺑﺳ ــﺣب اﻟﻛـ ـرات اﻟواﺣ ــدة ﺗﻠ ــو اﻷﺧرى ﻓﺈن :
10 20 ! .5 2 3 P(A) 30 ! .5 5 واﻟﺗﻲ ﺗﻌطﻲ ﻧﻔس اﻟﻧﺗﯾﺟﺔ ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺳﺣب اﻟﻛرات اﻟﺧﻣﺳﺔ ﻣﻌﺎ ). ( 0.36 اﻣﺎ ﻋﻧد اﺳﺗﺧدام أﺳﻠوب اﻻﺣﺗﻣﺎل اﻟﺷرطﻲ ﻟﻠﻣﺛﺎل اﻟﺳﺎﺑق ﻓﯾﻛون اﻟﺣل ﻛﺎﻟﺗﺎﻟﻰ . ﯾﺣﺗــوي وﻋــﺎء ﻋﻠــﻰ 10ﻛ ـرات ﻟــوﻧﻬم أﺳــود Bو 20ﻛـرة ﻟــوﻧﻬم أﺑــﯾض . Wﻓــﺈذا اﺧﺗﯾــرت ﻣــن اﻟوﻋﺎء 5ﻛرات ﺑدون إرﺟﺎع أوﺟد اﺣﺗﻣﺎل اﻟﺣﺻول ﻋﻠﻰ ﻛرﺗﯾن ﻟوﻧﻬﻣﺎ أﺳود .
6
اﻟﺣـل : أوﻻ ﻧﺣﺳب اﻻﺣﺗﻣﺎل ﻟﺗرﺗﯾب ﺧﺎص WWWBBﻋﻠﻰ ﺳﺑﯾل اﻟﻣﺛﺎل :
20 19 18 10 9 P( WWWBB) . 30 29 28 27 26 وﺑﻧﻔس اﻟﺷﻛل اﻻﺣﺗﻣﺎل ﻟﺗرﺗﯾب آﺧر WBBWWﻫو : 20 10 9 19 18 P( WBBWW) . 30 29 28 27 26 وﻫﻛ ــذا .ﯾﻼﺣ ــظ أن اﻟﺗـ ـرﺗﯾﺑﯾن اﻟﺳ ــﺎﺑﻘﯾن ﻟﻬﻣ ــﺎ ﻧﻔ ــس اﻻﺣﺗﻣ ــﺎل .وﻋﻠ ــﻰ ذﻟ ــك اﺣﺗﻣ ــﺎل اﻟﺣﺎدﺛ ــﺔ " A ﻛرﺗﯾن ﺑﺎﻟﺿﺑط ﻟوﻧﻬﻣﺎ أﺳود " ) أي أﻧﻧﺎ ﻻ ﻧﻬﺗم ﺑﺎﻟﺗرﺗﯾب ( ﻫو :
5 20 19 18 10 9 P (A) . .360. 2 30 29 28 27 26 5 وذﻟــك ﻷﻧــﻪ ﯾوﺟــد 10ﻣــن اﻟﺗرﺗﯾﺑــﺎت اﻟﺧﺎﺻــﺔ اﻟﻣﺧﺗﻠﻔــﺔ واﻟﺗــﻲ ﺗﻌطــﻲ ﻛرﺗــﺎن ﻟوﻧﻬﻣــﺎ أﺳــود 2 وﺛﻼﺛــﺔ ﻟــوﻧﻬم أﺑــﯾض .وﻫــﻲ ﻧﻔــس اﻟﻧﺗﯾﺟــﺔ اﻟﺗــﻲ ﺣﺻــﻠﻧﺎ ﻋﻠﯾﻬــﺎ ﻓــﻲ اﻟﻣﺛــﺎل اﻟﺳــﺎﺑق وﻟﻛــن ﺑﺎﺳــﺗﺧدام أﺳﻠوب اﻟﺗﺑﺎدﯾل ،أﻣﺎ ﻫﻧﺎ ﻓﻘد اﺳﺗﺧدﻣﻧﺎ أﺳﻠوب اﻻﺣﺗﻣﺎل اﻟﺷرطﻲ . ﻣﺛﺎل اﺧﺘﯿﺮت ﻋﯿﻨﺔ ﻋﺸﻮاﺋﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﺤﺠﻢ 3ﻣﻦ وﻋﺎء ﯾﺤﺘﻮى ﻋﻠﻰ 12وﺣﺪه ﻣﻨﮭﺎ 3ﺗﺎﻟﻔﺔ .إذا ﻛﺎن Xﯾﻤﺜﻞ ﻋﺪد اﻟﻮﺣﺪات اﻟﺘﺎﻟﻔﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ .وﻋﻠﻰ ذﻟﻚ . x = 0, 1, 2,3
3 9 0 3 84 f (0) P(X 0) , 12 220 3 3 9 1 2 108 f (1) P(X 1) , 12 220 3 3 9 2 1 27 f (2) P(X 2) , 12 220 3
7
3 9 3 0 1 f (3) P(X 3) 12 220 3 وﯾﻤﻜﻦ وﺿﻊ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ﻓﻲ ﺟﺪول ﻛﺎﻟﺘﺎﻟﻲ: 3
2
1 220
27 220
1
108 220
0
84 220
x )f(x
ﻣﺛﺎل ﯾﻌــرض ﻓــﻲ ﻣرﻛــز ﺗﺟــﺎري 10ﺑطﺎرﯾــﺎت إذا اﺧﺗﯾــرت ﻋﯾﻧــﺔ ﻣــن n 2ﻣــن اﻟﺑطﺎرﯾــﺎت ﻋﺷ ـواﺋﯾﺎً و ﺑدون إرﺟﺎع ﻻﺳﺗﺧداﻣﻬﺎ ﻓﻲ ﺗﺷﻐﯾل ﺟﻬﺎز اﻟرادﯾو .إذا ﻛﺎن 3ﻣن اﻟﻌﺷـر ﺑطﺎرﯾـﺎت ﺗﺎﻟﻔـﺔ وﺑﻔـرض
أن Xﯾﻣﺛل ﻋدد اﻟﺑطﺎرﯾـﺎت اﻟﺗﺎﻟﻔـﺔ ﻓـﻲ اﻟﻌﯾﻧـﺔ .أوﺟـد داﻟـﺔ ﻛﺛﺎﻓـﺔ اﻻﺣﺗﻣـﺎل ﻟﻠﻣﺗﻐﯾـر اﻟﻌﺷـواﺋﻲ X ؟ اﻟﺣــل :
إذا ﻛﺎن Xﯾﻣﺛل ﻋدد اﻟﺑطﺎرﯾﺎت اﻟﺗﺎﻟﻔﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﯾﻧﺔ وﻋﻠﻰ ذﻟك ﻓﺈن x 0,1,2 : 3 7 0 2 21 f (0) P(X 0) 10 45 2 3 7 1 1 21 f (1) P(X 1) 10 45 2 3 7 2 0 3 f (2) P(X 2) 10 45 2
و ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﯾﻣﻛن وﺿﻊ ﺻﯾﻐﺔ ﻟداﻟﺔ ﻛﺛﺎﻓﺔ اﻻﺣﺗﻣﺎل ﻟﻠﻣﺗﻐﯾر Xﻛﺎﻟﺗﺎﻟﻲ :
8
3 7 x 2 x , x = 0,1,2. f (x) P(X x) 10 2 ﻣﺛﺎل
ﯾﻌﻣـل ﻓـﻲ أﺣــد اﻷﻗﺳـﺎم اﻷﻛﺎدﯾﻣﯾــﺔ ﺑﺎﻟﺟﺎﻣﻌـﺔ ﺳـﺗﺔ أﺳــﺎﺗذة ﻣـﻧﻬم 3ﺗﺧﺻــص إﺣﺻـﺎء رﯾﺎﺿــﻲ و 3
ﺗﺧﺻ ــص إﺣﺻ ــﺎء ﺗطﺑﯾﻘ ــﻲ .ﯾـ ـراد اﺧﺗﺑ ــﺎر اﺳ ــﺗﺎذﯾن ﻟﻸﺷـ ـراف اﻷﻛ ــﺎدﯾﻣﻲ ﺑطرﯾﻘ ــﺔ ﻋﺷـ ـواﺋﯾﺔ .إذا ﻛﺎﻧــت Xﺗﻣﺛــل ﻋــدد اﻷﺳــﺎﺗذة ﺗﺧﺻــص إﺣﺻــﺎء رﯾﺎﺿــﻲ اﻟــذﯾن ﺗــم اﺧﺗﯾــﺎرﻫم .أوﺟــد داﻟــﺔ ﻛﺛﺎﻓــﺔ اﻻﺣﺗﻣﺎل ﻟﻠﻣﺗﻐﯾر اﻟﻌﺷواﺋﻲ X؟ اﻟﺣــل :
6 ﻋــدد اﻟطــرق اﻟﺗــﻲ ﯾــﺗم ﺑﻬــﺎ اﺧﺗﯾــﺎر اﺳــﺗﺎذﯾن ﻣــن ﺟﻣﻠــﺔ 6أﺳــﺎﺗذة ﻫــو 15و ﻓ ـراغ 2 اﻟﻌﯾﻧﺔ ﯾﺣﺗوي ﻋﻠﻰ 15ﻧﻘطﺔ .و ﻷن اﻻﺧﺗﺑﺎر ﺗم ﺑطرﯾﻘﺔ ﻋﺷواﺋﯾﺔ ﻓـﯾﻣﻛن اﻟﻘـول أن ﻓـراغ اﻟﻌﯾﻧـﺔ Sذو اﺣﺗﻣﺎﻻت ﻣﺗﺳﺎوﯾﺔ . .أي أن :
1 , i 1,2,,15. 15 و ﺑﻔـرض أن اﻟﻣﺗﻐﯾــر اﻟﻌﺷـواﺋﻲ Xﯾﻣﺛــل ﻋـدد اﻷﺳــﺎﺗذة ﺗﺧﺻـص إﺣﺻــﺎء رﯾﺎﺿـﻲ .و ﻋﻠــﻰ ذﻟــك P(E i )
ﺗﻛون اﻟﻘﯾم اﻟﻣﻣﻛﻧﺔ ﻟﻠﻣﺗﻐﯾر Xﻫﻲ ، 0,1,2و اﻻﺣﺗﻣﺎﻻت اﻟﻣﻘﺎﺑﻠﺔ ﻫﻲ : 3 3 0 2 1 P(X 0) 6 5 2 3 3 1 1 3 P(X 1) 6 5 2 3 3 2 0 1 P(X 2) 6 5 2 و ﯾﻣﻛن اﻟﺗﻌﺑﯾر ﻋن اﻟﺗوزﯾﻊ اﻻﺣﺗﻣﺎﻟﻲ ﺑﺟدول ﻛﺎﻟﺗﺎﻟﻲ : 9
2
1
0
x
1 5
3 5
1 5
)f (x
ﻣﺛﺎل ﯾوﺟ ــد ﻓ ــﻲ ﻣرﻛ ــز اﻟﻣﻌﻠوﻣ ــﺎت 15ﺟﻬ ــﺎز ﺣﺎﺳ ــب آﻟ ــﻲ ﻣﻌ ــروض ﻟﻠﺗﺷ ــﻐﯾل .ﯾوﺟ ــد 5ﻣ ــن اﻷﺟﻬـ ـزة ﻋﺎطﻠــﺔ ) ﻣﻌﯾﺑــﺔ ( ﺑــدون ﻋﻠــم إدارة اﻟﻣرﻛــز .ﻗــﺎم اﻟﻣﺷــرف ﻋﻠــﻰ اﻟﻣرﻛــز ﺑﻔﺣــص 3أﺟﻬ ـزة ﺑطرﯾﻘــﺔ
ﻋﺷـ ـواﺋﯾﺔ .أوﺟ ــد داﻟ ــﺔ ﻛﺛﺎﻓ ــﺔ اﻻﺣﺗﻣ ــﺎل ﻟﻠﻣﺗﻐﯾ ــر اﻟﻌﺷـ ـواﺋﻲ Xإذا ﻛ ــﺎن Xﯾﻣﺛ ــل ﻋ ــدد اﻷﺟﻬـ ـزة اﻟﻣﻌﯾﺑﺔ أو اﻟﺗﻲ ﺑﻬﺎ ﻋطل ؟ اﻟﺣــل : ﻧﻼﺣــظ أن اﻟﺗﺟرﺑــﺔ ﻫــﻲ ﻓﺣــص 3أﺟﻬ ـزة ﺑطرﯾﻘــﺔ ﻋﺷ ـواﺋﯾﺔ وﺑــذﻟك ﯾﻣﻛــن إﯾﺟــﺎد ﻋــدد ﻧﻘــﺎط اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻓﻲ ﻫذﻩ اﻟﺗﺟرﺑـﺔ اﻟﻌﻣﻠﯾـﺔ .و ﻧﻼﺣـظ أن ﻋـدد اﻟطـرق اﻟﻣﻣﻛﻧـﺔ اﻟﺗـﻲ ﯾـﺗم ﺑﻬـﺎ ﻓﺣـص 3أﺟﻬـزة ﻣن 15ﺟﻬﺎز ﻫﻲ :
!15 15! 15 14 13 12 455. 3 3!12! !3! 12 ﺑﻣ ــﺎ أن Xﯾﻣﺛ ــل ﻋ ــدد اﻷﺟﻬـ ـزة اﻟﺗ ــﻲ ﺑﻬ ــﺎ ﻋط ــل أو ﻣﻌﯾﺑ ــﺔ واﻟﻘ ــﯾم اﻟﻣﻣﻛﻧ ــﺔ ﻫ ــﻲ x 0,1, 2,3
واﻻﺣﺗﻣﺎﻻت اﻟﻣﻘﺎﺑﻠﺔ ﻟﻬذة اﻟﻘﯾم ﻫﻲ :
اﺣﺗﻣﺎل أﻧﻪ ﻻ ﯾوﺟد ﺟﻬﺎز ﻣﻌﯾب ﻫو :
5 10 0 3 120 P(X 0) 455 455 اﺣﺗﻣﺎل أﻧﻪ ﯾوﺟد ﺟﻬﺎز ﻣﻌﯾب ﻫو : 5 10 1 2 225 P(X 1) 455 455 اﺣﺗﻣﺎل أﻧﻪ ﯾوﺟد ﺟﻬﺎزان ﻣﻌﯾﺑﺎن ﻫو : 5 10 2 1 100 P(X 2) 455 455 10
اﺣﺗﻣﺎل أن اﻷﺟﻬزة اﻟﻣﻔﺣوﺻﺔ ﻣﻌﯾﺑﺔ ﻫو : 5 10 3 0 10 P(X 3) . 455 455 و اﻵن ﯾﻣﻛن ﻛﺗﺎﺑﺔ داﻟﺔ ﻛﺛﺎﻓﺔ اﻟﻣﺗﻐﯾر اﻟﻌﺷواﺋﻲ Xﻛﺎﻟﺗﺎﻟﻲ :
x0
,
x 1
,
x2
,
x 3
,
ﻛﻣﺎ ﯾﻣﻛن ﺗﻣﺛﯾل ﻫذﻩ اﻟﻣﻌﻠوﻣﺎت ﻓﻲ ﺟدول 2 3
120 455 225 455 P(X x) 100 455 10 455 ﻛﻣﺎ ﯾﻠﻲ : 0 1
x )f (x
120 225 100 10 455 455 455 455 وﯾﻣﻛن ﺣﺳﺎب اﻻﺣﺗﻣﺎﻻت اﻟﻣﺧﺗﻠﻔﺔ ﻟﻘﯾم اﻟﻣﺗﻐﯾر اﻟﻌﺷواﺋﻲ ﻣن اﻟﺻﯾﻐﺔ اﻟﺗﺎﻟﯾﺔ :
x 0,1,2,3.
,
5 10 x 3 x P(X x) 455
ﻣﺛﺎل اﺧﺗﯾ رت ﺛﻼﺛ ﺔ ﻛﺗ ب ﻋﺷ واﺋﯾﺎ ﻣ ن رف ﯾﺣﺗ وي ﻋﻠ ﻰ 5ﻛﺗ ب ﻓ ﻲ اﻟﺗ ﺎرﯾﺦ و 3ﻛﺗ ب ﻓ ﻲ اﻟﻌﻠ وم وﻗﺎﻣوس ﻣﺎ ھو اﺣﺗﻣﺎل: )أ( اﻟﻘﺎﻣوس ھو اﻟﻣﺧﺗﺎر؟ )ب( ﻛﺗﺎﺑﯾن ﻓﻲ اﻟﻌﻠوم و واﺣد ﻓﻲ اﻟﺗﺎرﯾﺦ ھﻣﺎ اﻟﻣﺧﺗﺎرﺗﺎن؟
اﻟﺣــل: ﻓﺿﺎء اﻟﻌﯾﻧﺔ :ﻋدد طرق اﺧﺗﯾﺎر 3ﻛﺗب ﻣن 9ﻛﺗب: 11
9 3 84 )أ( Aﻣﻛوﻧﺔ ﻣن )ﻗﺎﻣوس و 2ﺗﺎرﯾﺦ( أذن: 5 2 10 5 84 42
1 1 9 3
3 0 P(A)
Bﻣﻛوﻧﺔ ﻣن )ﻗﺎﻣوس و 2ﻋﻠوم( أذن:
3 2 3 1 84 28 Cﻣﻛوﻧﺔ ﻣن )ﻗﺎﻣوس وﺗﺎرﯾﺦ وﻋﻠوم( أذن: 3 1 15 5 84 28
1 1 9 3 5 1 9 3
5 0 P(B)
1 1 P(C)
اﺣﺗﻣﺎل اﺧﺗﯾﺎر 3ﻛﺗب واﺣد ﻣﻧﮭم ﻗﺎﻣوس:10 3 15 28 P(A B C) P(A) P(B) P(C) 84 84 84 84 )ب( Dﻛﺗﺎﺑﯾن ﻓﻲ اﻟﻌﻠوم وواﺣد ﻓﻲ اﻟﺗﺎرﯾﺦ أذن: 1 5 3 0 1 2 15 5 P(D) 9 84 28 3
ﻣﺛﺎل ﻣﺳﺗﺣﺿر ﻓﻲ أﻧﺑوﺑﺔ اﺧﺗﺑﺎر ﯾﺣﺗوي ﻋﻠﻰ ﻋﺷرﯾن ﻣ ن ﺣﺑ وب ﻟﻘ ﺎح اﻟﺻ ﻧوﺑر وﺧﻣﺳ ﺔ ﻣ ن ﻟﻘ ﺎح اﻟﺑﻠوط ،اﺧﺗﯾرت ﻋﯾﻧﺔ ﻋﺷواﺋﯾﺔ ﺗﺣﺗوي ﻋﻠﻰ أرﺑﻌﺔ ﺣﺑوب ﻟﻘﺎح ،ﻣﺎ ھو اﺣﺗﻣﺎل أن: )أ( ﺗﺣﺗوي اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻋﻠﻰ أرﺑﻊ ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺻﻧوﺑر. )ب( ﺗﺣﺗوي اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺑﻠوط. )ج( ﺗﺣﺗوي اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻋﻠﻰ اﻷﻗل ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﺣﺑوب ﻟﻘﺎح اﻟﺻﻧوﺑر.
اﻟﺣــل: )أ( اﺣﺗﻣﺎل ﺗﺣﺗوي اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻋﻠﻰ أرﺑﻊ ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺻﻧوﺑر ھو :
12
20 5 4 0 969 P(A) 25 2530 4 ﺣﯾث Aﺣﺎدﺛﺔ اﻟﺣﺻول ﻋﻠﻰ أرﺑﻊ ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺻﻧوﺑر. )ب( اﺣﺗﻣﺎل أن ﺗﺣﺗوي اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺑﻠوط: 20 5 1 3 40 P(B) 25 2530 4 ﺣﯾث Bﺣﺎدﺛﺔ اﻟﺣﺻول ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺑﻠوط. )ج( ﺗﺣﺗوي اﻟﻌﯾﻧﺔ ﻋﻠﻰ اﻷﻗل ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﺣﺑوب ﻟﻘﺎح اﻟﺻﻧوﺑر: 20 5 20 5 3 1 4 0 1140 969 P(C) و P(A) 25 2530 25 2530 4 4 1140 969 2109 P(C A) P(C) P(A) 2530 2530 2530 ﺣﯾث Cﺣﺎدﺛﺔ اﻟﺣﺻول ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﺣﺑوب ﻣن اﻟﺻﻧوﺑر وﺣﺑﺔ واﺣدة ﻣن اﻟﺑﻠوط.
ﻣﺛﺎل أوﺟد اﻟﺗوزﯾﻊ اﻻﺣﺗﻣﺎﻟﻰ ﻟﻌدد اﻟرﺟﺎل اﻟذﯾن ﯾﺗم اﺧﺗﯾﺎرھم ﻟﻣﮭﻣﺔ ﻋﻠﻣﯾﺔ ﻣن 3أﺷﺧﺎص ﻣن ﺑﯾن 5رﺟﺎل وﺳﯾدﺗﯾن )اﻟﺳﺣب ﺑدون إرﺟﺎع( .
اﻟﺣــل : ﻗﯾم اﻟﻣﺗﻐﯾر اﻟﻌﺷواﺋﻲ Xھﻲ x 1,2,3 . :واﻟﺗﻲ ﺗﻣﺛل ﻋدد اﻟرﺟﺎل اﻟذﯾن ﯾﺗم اﺧﺗﯾﺎرھم ﻟﻣﮭﻣﺔ ﻋﻠﻣﯾﺔ ﻓﻲ ﻋﯾﻧﺔ ﻣن . n 3 اﻟﺻﯾﻐﺔ اﻟﻌﺎﻣﺔ اﻻﺣﺗﻣﺎﻟﯾﺔ ھﻲ : 5 2 x 3 x , x 1,2,3 P(X x) 7 3
13
5 2 1 2 5 P(X 1) , 35 35 5 2 2 1 20 P ( X 2) , 35 35 5 2 3 0 10 P(X 3) . 35 35
إذن اﻟﺗوزﯾﻊ اﻻﺣﺗﻣﺎﻟﻲ اﻟﻣﺗﻐﯾر اﻟﻌﺷواﺋﻲ Xھو: 3
2
1
x
10 35
20 35
5 35
) P(X x
ﺛﺎﻧﯾﺎ :اﻟﻣﺛﺎل اﻻول ﺗﺠﺮﺑﺔ ﺗﻜﻮن ﻣﻦ اﻟﻘﺎء ﻋﻤﻠﺔ ﻣﺘﺰﻧﺔ ﺣﯿﺚ ﻧﻮاﺗﺞ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ T,Hواذا ﻛﺎن اﻟﻨﺎﺗﺞ Hﻧﻨﮭ ﻰ اﻟﺘﺠﺮﺑ ﺔ اﻣ ﺎ اذا ﻛ ﺎن
اﻟﻨﺎﺗﺞ Tﻓﻨﻠﻘﻰ ﻧﺮد ﻣﺘﺰن ﺣﯿﺚ ﻧﻮاﺗﺞ اﻟﻨﺮد ھﻰ :1,2,3,4,5,6 اﻟﻤﻄﻠﻮب ﻓﻀﺎء اﻟﻌﯿﻨﺔ و اﻟﺬى ﺳﻮف ﯾﻜﻮن ﻛﺎﻟﺘﺎﻟﻰ : })S={H,( T,1) ,( T,2) ( T,3) ,( T,4) ( T,5) ,( T,6
اﻻﺣﺗﻣﺎﻻت ﻟﻸﺣداث اﻟﺑﺳﯾطﺔ
a i ,i 2,3
}}A {{T,1},{T,2 ﻣﻌطﺎة ﻓﻲ اﻟﺟدول اﻟﺗﺎﻟﻲ : } {T,2
}{T,1
1 12
1 12
} {a i )}P({ai
14
ﻟﻠﺣﺎدﺛﺔ Aﺣﯾث :
P(H)
1 2
1 1 1 P(T,1) ( )( ) 2 6 12 1 1 1 P(T, 2) ( )( ) 2 6 12 : وﻋﻠﻰ ذﻟكA ={( T,1) ,( T,2) } ﺑﻣﺎ ان اﻟﺣﺎدﺛﺔ 1 1 1 1 2 P(A) P({T,1}) P({T, 2}) ( )( ) ( )( ) . 2 6 2 6 12
15