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隨機現象
圖片來自知乎

數理科學術語

在一定條件下,在個別試驗或觀察中呈現不確定性,但在大量重複試驗或觀察中其結果又具有一定規律性的現象,稱為隨機現象。 [1]

隨機現象有哪些?

5個生活中常見的隨機現象如下:

1、拋一個硬幣,可能出現正面,可能出現反面。

2、投一個骰子,可能出現1點到6點之間的某一個,至於哪個先出現,事先不知道。

3、一天內進入超市的顧客數。

4、一台新的產品在未來市場的占有率。

5、一顧客在超市排隊等候付款的時間。

隨機現象即在一定條件下,出現的可能結果不止一個,事前無法確切知道哪一個結果一定會出現,但大量重複試驗中其結果又具有統計規律的現象。

1、隨機現象

從隨機現象說起,在自然界和現實生活中,一些事物都是相互聯繫和不斷發展的。在它們彼此間的聯繫和發展中,根據它們是否有必然的因果關係,可以分成截然不同的兩大類:一類是確定性的現象。另一類是不確定性的現象。

2、確定性

確定性的現象:這類現象是在一定條件下,必定會導致某種確定的結果。舉例來說,在標準大氣壓下,水加熱到100攝氏度,就必然會沸騰。事物間的這種聯繫是屬於必然性的。通常的自然科學各學科就是專門研究和認識這種必然性的,尋求這類必然現象的因果關係,把握它們之間的數量規律。

事前可預言的現象,即在準確地重複某些條件下,它的結果總是肯定的。如:在一個標準大氣壓下給水加熱到100℃便會沸騰。比如質量守恆定律牛頓定律反映就是這類現象。研究這類現象的數學工具有數學分析幾何代數微分方程等。

3、不確定性

不確定性的現象:這類現象是在一定條件下,它的結果是不確定的。在同樣條件下,進行小麥品種的人工催芽試驗,各顆種子的發芽情況也不盡相同,有強弱和早晚的分別等等。為什麼在相同的情況下,會出現這種不確定的結果呢?這是因為,我們說的「相同條件」是指一些主要條件來說的,除了這些主要條件外,還會有許多次要條件和偶然因素又是人們無法事先一一能夠掌握的。正因為這樣,我們在這一類現象中,就無法用必然性的因果關係,對個別現象的結果事先做出確定的答案。事物間的這種關係是屬於偶然性的,這種現象叫做偶然現象,或者叫做隨機現象。

隨機現象的特點

事前不可預言的現象,即在相同條件下重複進行試驗,每次結果未必相同,或知道事物過去的狀況,但未來的發展卻不能完全肯定。

例如:以同樣的方式拋置硬幣卻可能出現正面向上也可能出現反面向上;走到某十字路口時,可能正好是紅燈,也可能正好是綠燈。研究這類現象的數學工具是概率論和統計。

隨機現象與模糊現象的共同特點是不確定性,隨機現象中是指事件的結果不確定,而模糊現象中是指事物本身的定義不確定。概率論統計學將數學的應用從必然現象擴大到隨機現象的領域,模糊數學則將數學的應用範圍從清晰確定擴大到模糊現象的領域。

什麼是隨機現象的統計規律性?

隨機現象有其偶然性的一面,也有其必然性的一面,這種必然性表現為大量觀察或試驗中隨機事件發生的頻率的穩定性,即一個隨機事件發生的頻率經常在某個定值附近擺動,而且,試驗次數越多,一般擺動越少,這種規律性稱之為統計規律性。

特點

隨機現象
圖片來自知乎

(1)只對大量個別偶然事件的總體起作用;

(2)個別偶然事件的數量越多,統計規律性的表現越明顯;

(3)即使對於大量的個別偶然事件的總體來說,也存在所謂漲落現象。

  • 隨機現象的結果至少有2個;
  • 至於哪一個出現,事先並不知道。

擴展資料

隨機現象的統計規律性實例:

在一塊豎木板的上部規則地頂上很多鐵釘,木板的下部用豎直隔板隔成許多等寬的狹槽板前蓋一塊玻璃。另外,配備一盒小玻璃球(比綠豆還小)作為這套儀器的附件。實驗時,先每次投入一個小球,我們看到,小球進過與釘子的多次碰撞,最後落進哪一個槽中完全是偶然的。然後每次投入少量小球,則小球在各個槽中的分布情況也是無規律的。

但是,當把大量小球倒進伽耳頓板時,則小球在各槽中的分布就出現如右圖中的情況,即在中央槽內的小球最多,而在離中央槽越遠的槽中球越少。反覆做幾次實驗,儘管在某一槽中各次出現的小球數有些出入,但總的說來分布情況仍然如圖所示,這一實驗事實說明,儘管單個小球落到哪一個槽中這一個別現象是偶然的,但大量小球倒進來後在各個槽中的分布這一總體現象卻出現了一種必然性的結果,這也是一種統計規律性。

又如:(1)一天內進入超市的顧客數(2)一天內訪問百度百科的獨立IP數(3)一台新的產品在未來市場的占有率(4)一顧客在超市排隊等候付款的時間

產生原因

隨機現象的產生原因是次要因素,也叫隨機因素。客觀世界是運動的,運動是有規律的。物質運動的規律可以分為必然規律和統計規律。必然規律是指事物本質的規律,它毫無例外地適用於事物所有個體;統計規律是指通過對隨機現象的大量觀察,所呈現出來的事物的集體性規律。統計規律與事物的單一個體的性質時而偶合,時而近似,時而簡直沒有什麼聯繫。客觀世界作用於事物各個個體的因素分為基本因素和次要因素兩類,基本因素決定事物的必然規律,次要因素使事物呈現統計規律。人們所能認識而且能夠控制的因素是基本因素,而大量的次要因素未能為人們所認識或未能被人們所控制,但只要存在次要因素的影響,就必然會有所表現。比如發射炮彈,其基本因素也是人們所能控制的是它的初始條件--初速、發射角等,這些可以通過彈道方程(必然規律)計算出炮彈的落地點,但炮彈在飛行過程中會受到空氣的阻力--風速、風向、空氣的濕度、溫度等的影響,它們使得炮彈不能落在它的準確的目的地。科學研究的目的,就是要發現反映事物本質客觀規律,即排除偶然性的掩蓋與干擾,為此必須首先認識偶然性。於是統計學應運而生,統計學不是直接研究事物本質的必然規律,而是通過隨機現象來發現事物的統計規律,並把它應用於對客觀規律的認識和把握。

樣本空間

隨機現象在質量管理中到處可見,要認識一個隨機現象,首先要羅列出它的一切可能發生的基本結果(這裡的基本結果稱為樣本點)。隨機現象一切可能樣本點的全體稱為這個隨機現象的樣本空間,通常記為Ω。例如:「一顧客在超市購買商品的件數」的樣本空間Ω={0,1,2,3,4,. . . }

視頻

0102隨機現象

[1]

參考文獻