《概率论与数理统计》教学大纲 |
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一、课程性质与任务 概率论是一门研究随机现象统计规律性数量关系的数学学科,而数理统计它是以概率论为基础,研究如何有效的收集整理和分析受随机影响的数据,并作出统计推测、预测或者决策的一门学科,它是高等院校理、工、管理类本科各专业的一门重要的基础理论课。通过本课程的学习,应使学生掌握概率论与数理统计基本概念,了解它的基本理论和技能,从而使学生初步掌握处理随机事件的方法,并学会用“统计思想”去思考和用“统计方法”去处理日常生活中的实际问题。
二、课程基本要求 通过本课程的学习,要使学生获得随机事件及其概率、随机变量及其分布、 多维随机变量及其分布、随机变量的数字特征、数理统计的基础知识、参数估计、 假设检验等方面的基本概念、基本理论和基本运算能力。
三、课程内容 (一)随机事件及其概率 教学内容:随机事件及其运算;随机事件的概率;概率的加法与乘法公式;全概率公式与贝叶斯公式;事件的独立性及伯努利概型。 教学要求:1、理解随机事件的概念,了解样本空间的概念,掌握事件之间的关系与运算; 2、了解概率、条件概率的定义,掌握概率的基本性质,会计算古典概型的概率; 3、掌握概率的加法公式,乘法公式,会应用全概率公式和贝叶斯公式; 4、理解事件独立性的概念,掌握应用事件独立性进行概率计算的方法; 5、理解独立重复试验的概率,掌握计算有关事件概率的方法。 教学重点:随机事件的概念;概率的定义及性质;古典概型与伯努利概型;条件概率;概率加法、乘法公式、全概率公式和贝叶斯(Bayes)公式;事件的独立性。 教学难点:古典概型的概率。 教学建议:由于计算古典概型的题目要求较高的技巧性,所以要通过一些典型的概率模型例题的讲解使学生体会解题技巧。注意区分易混淆的概念,如两事件互不相容和两事件互相独立。 (二)随机变量及其分布 教学内容:离散型随机变量及其分布;连续型随机变量及其分布;随机变量函数的分布。 教学要求:1、理解随机变量及其概率分布的概念。 2、理解随机变量分布函数的概念及性质,会计算与随机变量有关的事件的概率; 3、理解离散型随机变量及其概率分布的概念,掌握两点分布、二项分布、泊松分布及其应用; 4、理解连续型随机变量及其概率密度的概念,掌握概率密度与分布函数的关系; 5、掌握正态分布,均匀分布和指数分布及其应用; 6、会求随机变量函数的概率分布。 教学重点:随机变量及其概率分布、分布函数、概率密度的概念;六种重要的概率分布。 教学难点:随机变量、分布函数、概率密度的概念;随机变量函数的概率分布。 教学建议:将六种重要分布与现实中常见的随机现象联系起来,加深对六种分布背景的理解。讲解清楚概率分布和分布函数两个概念的区别与联系,以帮助理解分布函数的概念。 (三)多维随机变量及其分布 教学内容:二维随机变量及其联合分布;边缘分布;随机变量的独立性;二维随机变量函数的分布。 教学要求:理解二维随机变量的概念;理解二维随机变量的联合分布的概念和性质及两种基本形式:离散型联合概率分布、边缘分布;连续型联合概率密度、边缘密度;会利用二维概率分布求有关事件的概率;理解随机变量的独立性概念,掌握离散型和连续型随机变量独立的条件;掌握二维均匀分布、了解二维正态分布。会求两个独立随机变量函数的和分布。 教学重点:二维随机变量的联合分布与边缘分布;两随机变量独立性的判定;两个独立随机变量的和分布。 教学难点:对二维分布函数的理解,及用该函数求具体概率问题。联合分布与边缘分布之间的关系。两个独立随机变量函数的分布(和分布)。 教学建议:注意复习二重积分的计算问题。
(四)随机变量的数字特征 教学内容:离散型随机变量的数学期望,连续型随机变量的数学期望,随机变量函数的数学期望,数学期望的性质;方差的概念、计算与性质。 教学要求:1、理解随机变量的数学期望与方差的概念;并会运用数学期望与方差的基本性质计算具体分布的数字特征; 2、掌握六种常用分布的数字特征。 3、随机变量函数的期望与方差。 教学重点:数学期望与方差的概念与计算。 教学难点:六种重要分布的数学期望与方差的计算。随机变量函数的期望与方差的计算及利用数学期望,方差的概念及性质解决具体问题的计算。 教学建议:要求学生记住两点分布、二项分布、泊松分布、正态分布、均匀分布与指数分布的数学期望与方差的计算结果,以便灵活运用解题。
(五)数理统计的基本知识 教学内容:总体与总体分布,样本与样本分布;统计量,常用统计量;常用统计分布: 分布,t分布和F分布;抽样分布:单正态总体的抽样分布,双正态总体的抽样分布。 教学要求:1、理解总体、简单随机样本、统计量、样本均值、样本方差及样本矩的概念。 2、了解 分布,t分布和F分布的定义及性质,了解分位数的概念并会查表计算。 3、了解正态总体的某些常用抽样的分布。 教学重点:总体、个体、样本和统计量的概念。样本均值、样本方差的计算。 教学难点:抽样分布的概念, 分布、t分布、F分布的定义及性质。 教学建议:适当的讲解一下概率论与数理统计两类知识的联系,以便学生更好的了解数理统计的学习目的。
(六)参数估计和假设检验 教学内容:点估计的概念,评价估计量的标准:无偏性、有效性;点估计的常用方法:矩估计法,最大似然估计法;置信区间的概念,寻求置信区间的方法;正态总体的置信区间:单正态总体均值的置信区间,单正态总体方差的置信区间。假设检验的基本概念与一般步骤,单正态总体均值与方差的假设检验。 教学要求:理解点估计的概念,掌握点估计的两种方法:矩估计法与最大似然估计法。了解区间估计的概念,会求单正态总体的均值与方差的置信区间。理解假设检验的基本思想,掌握假设检验的基本步骤,了解假设检验可能产生的两类错误。掌握单个正态总体的均值与方差的假设检验。 教学重点:参数估计和假设检验的基本思想,参数估计的方法与检验的基本步骤。 教学难点:区间估计与假设检验的联系,假设检验可能产生的两类错误。 教学建议:讲解清楚“小概率事件”原理,并联系初等数学的反证法,有助于学生更好的理解假设检验的基本思想。
四、课程与其它课程的关系 本课程的先修课程是《高等数学》。
五、教学时数分配 序号 教学内容 总学时 讲课实验 实训 上机 习题课讨论课 课程设计(大作业)1 随机事件及其概率 9 8 1 2 随机变量及其分布 9 8 1 3 多维随机变量及其分布 6 5 1 4 随机变量的数字特征 6 4 2 5 数理统计的基本知识 6 5 1 6 参数估计和假设检验 12 10 2 小计 48 40 8
六、教材及参考书 教 材:吴赣昌 《概率论与数理统计》,中国人民大学出版社,2011年第7版 参考书:盛 骤,谢式千等。《概率论与数理统计(第三版)》,高等教育出版社,2003年2月。
教研室主任:王洁明 教学院长:滕琴
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