Теория вероятностей и математическая статистика
Теорема Бернулли, получившая название «закона больших чисел», впервые опубликована в 1713 г.
Доказательство Бернулли было сложным.
Простое доказательство этой теоремы дано Пафнутием Львовичем Чебышёвым в 1846 г.
66
Теория вероятностей и математическая статистика
Теорема Бернулли. Если в каждом из n независимых
испытаний вероятность р появления события А постоянна, то как угодно близка к единице вероятность того, что отклонение относительной частоты от вероятности р по абсолютной величине будет сколь угодно малым, если число испытаний достаточно велико.
Другими словами, если — сколь угодно малое положительное число, то при соблюдении условий теоремы имеет место равенство
|
|
− |
< |
= . |
||
|
|
|||||
→∞ |
|
|
|
|||
67
Теория вероятностей и математическая статистика
Таким образом, сходимость относительной частоты m/n к вероятности р отличается от сходимости в смысле обычного анализа. Для того чтобы подчеркнуть это различие, вводят понятие «сходимости по
вероятности»*.
*Последовательность случайных величин Х1, Х2, ...
сходится по вероятности к случайной величине X, если для любого > 0 вероятность неравенства | Хn — X | < при n ∞ стремится к единице.
68
Теория вероятностей и математическая статистика
Замечание. Было бы неправильным на основании теоремы Бернулли сделать вывод, что с ростом числа испытаний относительная частота неуклонно стремится к вероятности р; другими словами, из теоремы Бернулли
не вытекает равенство
|
|
= . |
||
|
|
|||
→∞ |
|
|||
В теореме речь идет лишь о вероятности того, что
при достаточно большом числе испытаний относительная частота будет как угодно мало отличаться от постоянной вероятности появления события в каждом испытании.
69
Теория вероятностей и математическая статистика
Точнее, различие между указанными видами сходимости состоит в следующем:
если m/n стремится при n ∞ к р как пределу в смысле обычного анализа, то начиная с некоторого n =
N и для всех последующих значений n неуклонно выполняется неравенство |m/n — р | < ;
если же m/n стремится по вероятности к р при n ∞,
то для отдельных значений n неравенство может
не выполняться.
70