O slideshow foi denunciado.
Seu SlideShare está sendo baixado. ×

บทที่5.pdf

Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Próximos SlideShares
บทที่10.pdf
บทที่10.pdf
Carregando em…3
×

Confira estes a seguir

1 de 74 Anúncio

Mais Conteúdo rRelacionado

Mais recentes (20)

Anúncio

บทที่5.pdf

  1. 1. การแจกแจงความน่าจะเป็น
  2. 2. การแจกแจงความน่าจะเป็น การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่ม คือ ตัวแบบทางคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายความสัมพันธ์ ของตัวแปรสุ่ม และโอกาสที่จะเกิดตัวแปรสุ่มนั้นๆ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ตามประเภทของตัวแปรสุ่ม 1) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง ❖ การแจกแจงแบบยูนิฟอร์มไม่ต่อเนื่อง ❖ การแจกแจงแบบเบอร์นูลี ❖ การแจกแจงแบบทวินาม ❖ การแจกแจงแบบพหุนาม/อเนกนาม ❖ การแจกแจงแบบปัวส์ซอง ❖ การแจกแจงแบบไฮเปอร์จีโอเมตริก ❖ การแจกแจงแบบเรขาคณิต ❖ การแจกแจงแบบทวินามเชิงลบ
  3. 3. การแจกแจงความน่าจะเป็น 2) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง ❖ การแจกแจงแบบยูนิฟอร์มต่อเนื่อง ❖ การแจกแจงแบบเอ็กโพเนนเชียน ❖ การแจกแจงแบบปกติ ❖ การแจกแจงแบบเออแลง ❖ การแจกแจงแบบแกมมา ❖ การแจกแจงแบบไวน์บูล ❖ การแจกแจงแบบเบต้า
  4. 4. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง 1. การแจกแจงแบบยูนิฟอร์มชนิดไม่ต่อเนื่อง (Discrete Uniform Distribution) [x ~ U(k)] ตัวแปรสุ่ม X มีค่าที่เป็นไปได้ k ที่แตกต่างกันคือ x1, x2, x3,…,xk และมีโอกาสหรือความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้นเท่าๆ กัน P(X=xi) = f(xi)=1/k ; x=x1,x2,…,xk, k>0 ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน   =  − = − = = = k i i i x i x k x X P x X V 1 2 2 2 2 ) ( 1 ) ( ) (      =  = = = = k i i x i i x k x X P x X E 1 1 ) ( ) ( 
  5. 5. Example 1. ถ้าโยนลูกเต๋า 1 ลูก 1 ครั้ง ให้ x แทนแต้มที่ได้จากการทอดลูกเต๋า พบว่า โอกาสหรือความน่าจะเป็นในการเกิดขึ้น เท่าๆ กัน ดังนั้น [x ~ U(k=6)] 6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1 ; 6 1 ) ( = = = x x X P
  6. 6. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง การแจกแจงแบบยูนิฟอร์มชนิดไม่ต่อเนื่อง (Discrete Uniform Distribution) ในกรณีค่าของ X อยู่ในช่วง [a,b] และเป็นจานวนนับที่ต่างกันเท่ากับ 1 และ a≤b ความน่าจะเป็นของ X หาได้โดย ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 12 1 ) 1 ( ) ( 2 − + − = = a b X V  2 ) ( ) ( ) ( a b x X P x X E x i i + = = = =    b x a a b x X P   + − = = ; 1 1 ) (
  7. 7. Example 2. ถ้าโยนลูกเต๋า 1 ลูก 1 ครั้ง พบว่า a=1 และ b=6ให้ x แทนแต้มที่ได้จากการทอดลูกเต๋า 7078 . 1 12 35 12 1 ) 1 1 6 ( 12 1 ) 1 ( 2 2 = = − + − = − + − = a b  5 . 3 2 1 6 2 ) ( ) ( = + = + = = a b X E 
  8. 8. Example 3. ระบบโทรศัพท์เอกชนแห่งหนึ่ง ติดตั้งไว้ 48 คู่สาย กาหนดให้ตัวแปรสุ่ม X แทนจานวนสายที่ใช้งานอยู่ ณ เวลาที่สนใจและ โอกาสในการใช้สายเท่าๆ กัน จงหาค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของจานวนสายที่ถูกใช้งาน X = จานวนของสายโทรศัพท์ที่ใช้งานอยู่ ณ เวลาที่สนใจ ดังนั้น X = 0, 1, 2,…, 48 โอกาสในการใช้สายมีเท่าๆ กัน ดังนั้น [x ~ U(k=49)] จะได้ว่า a=0 และ b=48 คู่สาย คู่สาย 14 . 14 12 35 12 1 ) 1 0 48 ( 12 1 ) 1 ( 2 2 = = − + − = − + − = a b  24 2 0 48 2 ) ( = + = + = a b  48 .., ,. 2 , 1 , 0 ; 49 1 1 1 ) ( = = + − = = x a b x X P
  9. 9. 2. การแจกแจงแบบเบอร์นูลี (Bernoulli Distribution) ตัวแปรสุ่ม X มีค่าที่เป็นไปได้เพียง 2 ค่า คือ ถูก-ผิด สาเร็จ-ไม่สาเร็จ หรือ หัว-ก้อย และเกิดจากการทดลองเพียงครั้ง เดียว (n=1) และมีโอกาสพบความสาเร็จคงที่ = p (0≤p≤1) P(X=x) = pxq1-x ; x= 0, 1 และ q= 1-p ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง ) 1 ( ) ( ) ( 2 2 2 p p p x X P x X V x − = − = = =    p x X P x X E x i i = = = =   ) ( ) ( 
  10. 10. Example 4. ในการโยนเหรียญ 1 ครั้ง ถ้าสนใจ X= จานวนครั้งที่ได้หัว (H) จากการโยน P = โอกาสที่จะได้หัวจากการโยน = ½ ดังนั้น 1 , 0 ; ) ( ) 1 ( = = = − x q p x X P x x 2 1 ) ( = = x X P 4 1 ) 1 ( ) ( 2 1 ) ( = − = = = p p X V and p X E
  11. 11. 3. การแจกแจงแบบทวินาม (Binomial Distribution) เป็นการทดลองที่ผลของตัวแปรสุ่ม X มีค่าที่เป็นไปได้เพียง 2 ค่า เช่นเดียวกับเบอร์นูลี แต่ทดลองซ้าๆ n ครั้ง (n>1) สัญลักษณ์คือ [x ~ B(n,p)] n:จานวนครั้งการทดลอง p: โอกาสที่ความสาเร็จ ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง ) 1 ( ] [ ) ( 1 2 p np X V X V n i i − = = =  =  np X E X E i n i = = =  = ) ( ) ( 1  1 0 ,..., 2 , 1 , 0 ) 1 ( ] [   = −         = = − p n x p p x n x X P x n x
  12. 12. Example 5. ในการตรวจสอบคุณภาพสินค้าแบบสุ่มครั้งละ 4 ชิ้น จากข้อมูลในอดีตพบว่ามีโอกาสที่สินค้าจะบกพร่อง 10% ถ้ากาหนด ให้ X แทนจานวนสินค้าที่บกพร่องจากการสุ่มตรวจ 4 ชิ้น จงหาความน่าจะเป็นในการตรวจสอบแต่ละครั้งพบว่าสินค้า บกพร่อง 2 ชิ้น กาหนดให้ X จานวนสินค้าที่บกพร่องจากการสุ่มตรวจจานวน 4 ชิ้น N สินค้าบกพร่อง , S สินค้าไม่บกพร่อง P(X=2) = P(SSNN)+P(SNSN)+P(SNNS)+P(NSSN)+ P(NSNS)+P(NNSS) = P(S)P(S)P(N)P(N)+...+P(N)P(N)P(S)P(S) = (0.9)(0.9)(0.1)(0.1)+...+(0.1)(0.1)(0.9)(0.9) = (0.0081)*6 = 0.0486 ผลลัพธ์ x ผลลัพธ์ x ผลลัพธ์ x ผลลัพธ์ x SSSS 0 SNSS 1 NSSS 1 NNSS 2 SSSN 1 SNSN 2 NSSN 2 NNSN 3 SSNS 1 SNNS 2 NSNS 2 NNNS 3 SSNN 2 SNNN 3 NSNN 3 NNNN 4
  13. 13. Example 5.(ต่อ) หรือหาความน่าจะเป็นจาก ความสัมพันธ์ตามรูปแบบการแจกแจงแบบทวินาม x n x q p x n x X P −         = = ) ( 4 , 3 , 2 , 1 , 0 ; ) 9 . 0 ( ) 1 . 0 ( 4 4 =         = − x x x x 2 4 2 ) 9 . 0 ( ) 1 . 0 ( 2 4 ) 2 ( −         = = X P 0486 . 0 =
  14. 14. Example 6. ในการทอดลูกเต๋าคู่หนึ่ง 15 ครั้ง ถ้าให้ผลสาเร็จคือเหตุการณ์ที่ผลรวมของลูกเต๋าทั้ง 2 ลูกเท่ากับ 5 หรือ 6 จงหา 1) ความน่าจะเป็นที่ได้ความสาเร็จ อย่างมาก 4 ครั้ง ให้ X คือจานวนครั้งที่พบผลรวมเท่ากับ 5 หรือ 6 โอกาสที่ทอดลูกเต๋าแล้วพบว่าผลรวมเท่ากับ 5 หรือ 6 2) ความน่าจะเป็นที่ได้ความสาเร็จ 5 ครั้ง 3) ค่าเฉลี่ยและความแปรปรวน  = = = = + = + = + = + = = = 4 0 ) ( ) 4 ( ) 3 ( ) 2 ( ) 1 ( ) 0 ( ) 4 ( i x i x X P X P X P X P X P X P X P   25 . 0 36 9 ) 1 , 5 ( ), 2 , 4 ( ), 3 , 3 ( ), 4 , 2 ( ), 5 , 1 ( ), 1 , 4 ( ), 4 , 1 ( ), 2 , 3 ( ), 3 , 2 ( = = = p 6865 . 0 75 . 0 25 . 0 4 15 ... 75 . 0 25 . 0 1 15 75 . 0 25 . 0 0 15 75 . 0 25 . 0 15 ) 4 ( 11 4 14 1 15 0 15 =         + +         +         =         =    − i i x x i x X P 1651 . 0 75 . 0 25 . 0 5 15 ) 5 ( 10 5 =         = =  X P 81 . 2 ) 75 . 0 )( 25 . 0 ( 15 ) 1 ( ) ( 75 . 3 ) 25 . 0 ( 15 ) ( = = − = = = = p np X V np X E
  15. 15. Example 7. ในการตรวจสอบคุณภาพน้าดื่ม ฝ่ายประกันคุณภาพมีสถิติว่า มีโอกาสตรวจพบสารแขวนลอย 10% ในการตรวจสอบ 18 ขวด โดยการสุ่มแต่ละครั้งเป็นอิสระต่อกัน จงหา 1) ความน่าจะเป็นที่ผลตรวจสอบพบว่ามีสารแขวนลอยอยู่ 2 ขวด ให้ X คือจานวนน้าดื่มที่ตรวจพบสารแขวนลอยจากการสุ่มตรวจ 18 ขวด ดังนั้น X ~ B(18,0.1) 2) ความน่าจะเป็นที่ผลตรวจสอบพบว่ามีสารแขวนลอยอย่างน้อย 4 ขวด 3) ค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของน้าดื่มที่ตรวจสอบ 284 . 0 ) 9 . 0 ( ) 1 . 0 ( ! 16 ! 2 ! 18 ) 9 . 0 ( ) 1 . 0 ( 2 18 ) 2 ( 16 2 2 18 2 = =         = = − X P  = − = + + + − =         − =  − =  − =   3 0 18 098 . 0 ) 168 . 0 284 . 0 3 . 0 15 . 0 ( 1 9 . 0 1 . 0 18 1 ) 3 ( 1 ) 4 ( 1 ) 4 ( i i i x x x i x X P X P X P 62 . 1 ) 9 . 0 )( 1 . 0 ( 18 ) 1 ( ) ( 8 . 1 ) 1 . 0 ( 18 ) ( = = − = = = = p np X V np X E
  16. 16. Example 8. จากข้อมูลการไฟฟ้าพบว่า 70% ของคนกทม. ชาระค่าไฟฟ้าภายในกาหนด ถ้าสุ่มตัวอย่างมา 20 ครอบครัว จงหา prob.ที่ 1) ทั้ง 20 ครอบครัวชาระค่าไฟตรงตามกาหนด ให้ X คือจานวนครอบครัวที่ชาระค่าไฟภายในกาหนด X~ B(n=20,p=0.7) 2) มีอย่างน้อย 1 ครอบครัวที่ไม่ชาระภายในกาหนด 3) มีอย่างน้อย 2 ครอบครัวที่ไม่ชาระภายในกาหนด 000798 . 0 ) 3 . 0 ( ) 7 . 0 ( 20 20 ) 20 ( 0 20 =         = = X P 999202 . 0 000798 . 0 1 ) 20 ( 1 = − = = − X P )] 19 ( ) 20 ( [ 1 ) 0 ( ... ) 17 ( ) 18 ( = + = − = = + + = + = = X P X P X P X P X P
  17. 17. 4. การแจกแจงแบบพหุนาม/อเนกนาม (Multinomial Distribution) เป็นตัวแปรสุ่มที่มีการแจกแจงคล้ายกับแบทวินามทุกประการ แต่แตกต่างกันเพียงลักษณะผลลัพธ์แต่ละครั้งสามารถจัด กลุ่ม (k) ได้หลายลักษณะที่แตกต่างกัน สัญลักษณ์คือ [x ~ Multi(n,p1,p2,..,pk)] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน ค่าความแปรปรวนร่วมของ Xi,Xj การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง k i p np X V i i i ..., , 3 , 2 , 1 ; ) 1 ( ) ( 2 = − = =  k i np X E i i ,..., 3 , 2 , 1 ; ) ( = = =    = = = = = = = = k i i k i i x k x x k k k p n X p p p x x x n x X x X x X P k 1 1 2 1 2 1 2 2 1 1 1 , ; ... ! !.. ! ! ] ,.., , [ 2 1 j i p np X X Cov j i j i  = ; ) , (
  18. 18. Example 9. ถ้าความน่าจะเป็นที่เครื่องจักรของโรงงานแห่งหนึ่งใน 1 เดือน จะไม่เสียเลย เสีย 1 ครั้ง เสีย 2 ครั้ง มีค่า 30%,65% และ5% ตามลาดับ ถ้าสุ่มตรวจตั้งแต่เดือน กรกฎาคม – ธันวาคม เป็นเวลา 6 เดือน 1) หาความน่าจะเป็นที่จะพบว่า 2 เดือนเครื่องจักรไม่เสียเลย 3 เดือนเสีย 1 ครั้ง และ 1 เดือนเสีย 2 ครั้ง ให้ X1 คือจานวนเดือนที่เครื่องจักรไม่เสียเลย X2 คือจานวนเดือนที่เครื่องจักรเสีย 1 ครั้ง X3 คือจานวนเดือนที่เครื่องจักรเสีย 2 ครั้ง ดังนั้น x ~ Multi(n,p1,p2,..,pk) 2) ถ้าโรงงานชาระค่าเครื่องจักรทุกๆ 6 เดือน จะต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซ่อมโดยเฉลี่ยเท่าใด ถ้า R คือค่าซ่อมที่เสีย และ R=5000+2700Y โดยที่ Y=จานวนครั้งที่เครื่องจักรเสีย 3 3 2 2 1 1 ! 3 ! 2 ! 1 ! ) 3 , 2 , 1 ( x x x p p p x x x n x X x X x X P = = = = 07415 . 0 05 . 0 65 . 0 3 . 0 ! 1 ! 3 ! 2 ! 6 ) 1 , 3 , 2 ( 1 3 2 3 2 1 = = = = = X X X P 5 . 4 ) 05 . 0 * 6 ( 2 ) 65 . 0 * 6 ( ] [ 2 ] [ ] [ 2 ) * 2 ( ) * 1 ( ) * 0 ( 3 2 3 2 3 2 1 = + = + = + = + + = X E X E Y E X X X X X Y ) 5 . 4 ( 2700 5000 ] [ 2700 5000 ] [ + = + =  Y E R E Baht 17150 =
  19. 19. 5. การแจกแจงแบบปัวส์ซอง (Poisson Distribution) คือตัวแปรสุ่มที่สนใจในลักษณะ จานวนครั้งที่พบสิ่งที่สนใจหรือจานวนครั้งที่พบความสาเร็จต่อหน่วย โดยต่อหน่วยอาจ เป็น เวลา พื้นที่ หรือระยะทางที่สนใจระยะหนึ่ง (มีขอบเขตชัดเจน) สัญลักษณ์คือ [x ~ P( )] : จานวนครั้งที่พบ ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง   = = ) ( 2 X V   = = ) (X E ,... 2 , 1 , 0 ! ] [ = = = − x x e x X P x    
  20. 20. Example 10. การสารวจอุบัติเหตุถนนสายหนึ่ง พบว่ามีอุบัติเหตุเกิดขึ้นโดยเฉลี่ย 3 ครั้ง/สัปดาห์ 1) หาความน่าจะเป็นที่จะเกิดอุบัติเหตุบนถนนนี้ 6 ครั้ง/สัปดาห์ กาหนดให้ X คือจานวนครั้งที่เกิดอุบัติเหตุใน 1 สัปดาห์ x ~ P( ) 2) หาความน่าจะเป็นที่จะเกิดอุบัติเหตุบนถนนนี้ไม่เกิน 10 ครั้ง/เดือน กาหนดให้ Y คือจานวนครั้งที่เกิดอุบัติเหตุใน 1 เดือน = 3*4= 12 ครั้ง/เดือน 05 . 0 ! 6 3 ! ) 6 ( 6 3 = = = = − − e x e X P x    347 . 0 ! 12 ) 10 ( 10 0 12 = =   = − y y y e Y P 
  21. 21. Example 11. โรงงานแห่งหนึ่ง พบว่าลวดทองแดงที่ซื้อมามีตาหนิจากรอยขีดข่วน จากข้อมูลพบว่าโดยเฉลี่ยมีรอยขีดข่วน 2.3 รอย/mm. ถ้ากาหนดให้ X คือตัวแปรสุ่มแทนค่าจานวนรอยตาหนิต่อความยาวลวดทองแดง 1 mm.( = 2.3รอย/mm.) 1) หาความน่าจะเป็นที่ตรวจพบตาหนิ 2 รอยในลวดยาว 1 mm. กาหนดให้ X คือจานวนรอยตาหนิ ต่อลวดยาว 1 mm. 2) หาความน่าจะเป็นที่ตรวจพบตาหนิ 10 รอยในลวดยาว 5 mm. กาหนดให้ X คือจานวนรอยตาหนิ ต่อลวดยาว 5 mm. 3) หาความน่าจะเป็นที่ตรวจพบตาหนิอย่างน้อย 1 รอยในลวดยาว 2 mm. กาหนดให้ X คือจานวนรอยตาหนิในลวดยาว 2 mm. 265 . 0 ! 2 3 . 2 ! ) 2 ( 2 3 . 2 = = = = − − e x e X P x   3 . 2 ) ( = =  x E  5 . 11 ) 5 ( ) ( = =  x E 113 . 0 ! 10 5 . 11 ! ) 10 ( 10 5 . 11 = = = = − − e x e X P x   6 . 4 ) 2 ( ) ( = =  x E 9899 . 0 ! 0 6 . 4 ! 1 ) 0 ( 1 ) 1 ( 0 6 . 4 = = − = = − =  − − e x e X P X P x  
  22. 22. Example 12. ผจก.โรงงานแห่งหนึ่ง วางแผนซื้อเครื่องจักรใหม่ โดยพิจารณาจากเครื่องจักร A และ B ให้ X เป็นตัวแปรสุ่มแทนจานวนครั้ง ที่ต้องซ่อมเครื่อง A ค่าเฉลี่ย X จะเท่ากับ 0.1t โดยที่ t คือชั่วโมงในการทางานต่อวันและถ้าให้ Y เป็นตัวแปรสุ่มแทนจานวน ครั้งที่ต้องซ่อมเครื่อง B ค่าเฉลี่ย Y จะเท่ากับ 0.12t ถ้ากาหนดให้ค่าใช้จ่าย/วันในการใช้เครื่อง A คือ CA(t) และ B คือCB(t) สมมุติว่า เครื่องจักรมีการทาความสะอาดทุกคืน เพื่อวันรุ่งขึ้นเหมือนเครื่องจักรใหม่ทุกวัน โรงงานควรใช้เครื่องจักรใด จึงจะ ทาให้ค่าใช้จ่ายเฉลี่ยต่อวันต่าสุด ถ้าโรงงานทางานวันละ 10 ชม. กาหนดให้ X, Y คือจานวนครั้งที่ต้องซ่อมเครื่อง A และ B ต่อวัน ดังนั้น X และ Y มีการแจกแจงแบบปัวส์ซอง ดังนั้น ควรเลือกเครื่องจักร B เพราะมีค่าใช้จ่ายในการซ่อมต่ากว่า 2 2 30 8 ) ( 30 10 ) ( y t t C x t t C B A + = + =         2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ) 12 . 0 ( 12 . 0 ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ) 1 . 0 ( 1 . 0 ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ t t Y E Y E Y E Y E Y E Y V Y E t t X E X E X E X E X E X V X E + = − =  − = = + = − =  − = =     160 ) 1 ) 10 ( 1 . 0 ( 30 ) 10 ( 10 1 . 0 1 . 0 30 10 30 10 ) ( 2 2 = + + = + + = + = t t t x t t CA     20 . 159 ) 44 . 1 ) 10 ( 12 . 0 ( 30 ) 10 ( 8 12 . 0 12 . 0 30 8 30 8 ) ( 2 2 = + + = + + = + = t t t y t t CB
  23. 23. การแจกแจงแบบปัวส์ซอง (Poisson Distribution) มีความสัมพันธ์กับการแจกแจงแบบทวินาม การแจกแจงแบบทวินาม ถ้ากาหนดให้ และถ้ากาหนดให้ จากอัตราส่วนเพิ่ม/ลด ทาให้ มีค่าเท่าเดิม ดังนั้น ดังนั้น จึงสามารถประมาณค่าการแจกแจงทวินามด้วยปัวส์ซองได้ ถ้า การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง ,... 2 , 1 ; ! ) 1 ( lim ) ( lim = = −         = = − −  →  → i i x x n x i n i n x x e p p x n x X P i i i   ,... 2 , 1 , 0 ; ! ) 1 ( ] [ 1 =  −         = = − − x x e p p x n x X P x x n x  np =  1 0 ,..., 2 , 1 , 0 ) 1 ( ] [   = −         = = − p n x p p x n x X P i x n x i i i i n x n n x n x X P i x n x i i i i ,..., 2 , 1 , 0 ) 1 ( ] [ = −               = =  −   0 →  → p and n np X E = ) ( 0 →  → p and n
  24. 24. Example 13. โรงงานผลิตหลอดไฟแห่งหนึ่ง พบว่ามีหลอดไฟเสีย 3% ถ้าสุ่มตรวจหลอดไฟ 100 หลอด จงหาความน่าจะเป็นที่ในการตรวจ สอบจะมีหลอดไฟเสีย 5 หลอด p = 3/100 = 0.03 , n = 100 การแจกแจงแบบทวินาม ประยุกต์ใช้การแจกแจงแบบปัวส์ซองแทนการแจกแจงแบบทวินามได้ เนื่องจาก n-->∞ และ p มีค่าเข้าใกล้ 0 1013 . 0 ) 97 . 0 ( 03 . 0 5 100 ) 1 ( ) 5 ( 95 5 =         = −         = = −x n x p p x n X P 1008 . 0 ! 5 3 ! ) 5 ( 5 3 = = = = − − e x e X P x   3 ) 03 . 0 ( 100 = = = np 
  25. 25. 6. การแจกแจงแบบไฮเปอร์จีโอเมตริก (Hypergeometric Distribution) คือตัวแปรสุ่ม X ที่ผลลัพธ์เป็นได้ 2 ค่า เหมือนกับทวินาม ความน่าจะเป็นที่จะพบความสาเร็จในการทดลองแต่ละครั้งมี ค่าไม่คงที่ (สุ่มตัวอย่างแล้วไม่ใส่คืน)จากการทดลอง n ครั้ง โดยประชากรมีจากัด(N) และทราบจานวนที่สนใจศึกษาใน ประชากร(D) ใช้สัญลักษณ์คือ [x ~ H(N, D, n)] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง       − − − =       − −       −       = − = = 1 ) 1 ( 1 1 } ] [ { ] [ ) ( 2 2 2 N n N np np N n N N D N D n X E X E X V  N D p np N D n X E = = = = ; ) (  } , min{ ,..., }} { , 0 max{ ; ] [ D n D N n x n N x n D N x D x X P − − =                 − −         = =
  26. 26. Example 14. การแจกแจงความน่าจะเป็นของจานวนชายที่รับการคัดเลือกเข้ามาเป็นกรรมการชุดหนึ่ง ซึ่งมี 5 คน โดยคัดเลือกจากชาย 3 คน หญิง 5 คน กาหนดให้ X แทนจานวนของชาย ที่ได้รับคัดเลือกเข้ามาเป็นกรรมการ N = 8 , n = 5 , D = 3 , x = 0, 1, 2 ,3 ฟังก์ชันความน่าจะเป็นของ X คือ 3 , 2 , 1 , 0 5 8 5 5 3 ) ( =                 −         = = x x x x X P
  27. 27. Example 15. บริษัทประกอบรถยนต์สั่งซื้ออุปกรณ์ในประเทศจานวน 100 ชิ้น และอีก 200 ชิ้น จะนาเข้าจากต่างประเทศ ถ้าแต่ละชั่วโมง คลังสินค้าต้องส่งไปยังไลน์ประกอบ 4 ชิ้น จงหาความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ทั้ง 4 ชิ้น ที่ส่งไปยังไลน์ประกอบมาจากในประเทศ N = 300 , n = 4 , D = 100 , x = 4 ดังนั้น x ~ H(N=300,n=4,D=100) ให้ตัวแปรสุ่ม X แทนจานวนทั้ง 4 ชิ้น ที่ส่งไปไลน์ประกอบมาจากในประเทศ หากต้องการทราบความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ที่ส่งมาประกอบ 4 ชิ้นนั้น มาจากในประเทศตั้งแต่ 2 ชิ้นขึ้นไป 0119 . 0 4 300 0 200 4 100 ) 4 ( =                         = = X P ) 4 ( ) 3 ( ) 2 ( ) 2 ( = + = + = =  X P X P X P X P 408 . 0 0119 . 0 098 . 0 298 . 0 4 300 0 200 4 100 4 300 1 200 3 100 4 300 2 200 2 100 = + + =                         +                         +                         =
  28. 28. Example 15.(ต่อ) หากต้องการทราบความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ที่ส่งมาประกอบ 4 ชิ้นนั้น มาจากในประเทศอย่างน้อยที่สุด 1 ชิ้น หาค่าเฉลี่ยและความแปรปรวน ของจานวนชิ้นส่วนที่ส่งมาจากโรงงานในประเทศ ค่าเฉลี่ยของ X = E[X] = np = 4(100/300) = 1.33 ความแปรปรวนของ X = V[X] = ) 0 ( 1 ) 1 ( = − =  X P X P 804 . 0 196 . 0 1 4 300 4 200 0 100 1 = − =                         − = 88 . 0 1 300 4 300 3 2 3 1 4 1 ) 1 ( =       − −             = − − − N n N p np
  29. 29. 7. การแจกแจงแบบเรขาคณิต (Geometric Distribution) ตัวแปรสุ่ม X ที่สนใจ จานวนครั้งที่ทดลองจนพบความสาเร็จที่สนใจครั้งแรก และลักษณะผลลัพธ์เป็นได้ 2 ค่า เหมือนกับทวินาม ใช้สัญลักษณ์คือ [x ~ G(p)] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง 2 2 ) 1 ( ) ( p p X V − = =  p X E 1 ) ( = =  ,.... 2 , 1 ; ) 1 ( ] [ 1 = − = = − x p p x X P x
  30. 30. Example 16. ในการตรวจสอบคุณภาพสินค้าอย่างสุ่มและอิสระต่อกัน จากข้อมูลในอดีตพบว่ามีโอกาสบกพร่อง 10% ถ้าให้ตัวแปรสุ่ม X แทนจานวนครั้งตรวจจนพบสินค้าบกพร่องชิ้นแรก จงหาความน่าจะเป็นที่จะพบสินค้าบกพร่องจากการสุ่มตรวจในครั้งที่ 5 ค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของตัวแปรสุ่มดังกล่าว กาหนดให้ X แทนจานวนครั้งตรวจจนพบสินค้าบกพร่องเป็นครั้งแรก ดังนั้น x ~ G(p=0.1) ค่าเฉลี่ยของ X = E[X] = 1/p = 1/0.1 = 10 ความแปรปรวนของ X = 066 . 0 ) 9 . 0 ( 1 . 0 ) 1 ( ) 5 ( 4 1 = = − = = − x p p X P 06 . 90 ) 10 . 0 ( ) 10 . 0 1 ( ) 1 ( ) ( 2 2 2 = − = − = = p p X V 
  31. 31. Example 17. ในการทอดลูกเต๋าคู่หนึ่ง จงหาความน่าจะเป็นที่จะได้ผลรวมของลูกเต๋าเท่ากับ 5 หรือ 6 เป็นครั้งแรก ในการทอดลูกเครั้งที่ 3 จงหาค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของตัวแปรสุ่มนี้ กาหนดให้ X แทนจานวนครั้งทอดลูกเต๋า2 ลูกจนได้ผลรวมเท่ากับ 5 หรือ 6 เป็นครั้งแรก ดังนั้น x ~ G(p) โอกาสที่ทอดลูกเต๋าแล้วพบว่าผลรวมเท่ากับ 5 หรือ 6 ค่าเฉลี่ยของ X = E[X] = 1/p = 1/0.25 = 4 ความแปรปรวนของ X = 141 . 0 ) 75 . 0 ( 25 . 0 ) 1 ( ) 3 ( 1 3 1 = = − = = − − x p p X P 12 ) 25 . 0 ( ) 25 . 0 1 ( ) 1 ( ) ( 2 2 2 = − = − = = p p X V    25 . 0 36 9 ) 1 , 5 ( ), 2 , 4 ( ), 3 , 3 ( ), 4 , 2 ( ), 5 , 1 ( ), 1 , 4 ( ), 4 , 1 ( ), 2 , 3 ( ), 3 , 2 ( = = = p
  32. 32. 8. การแจกแจงแบบทวินามเชิงลบ (Negative Binomial Distribution) ตัวแปรสุ่ม X ที่สนใจ จานวนครั้งที่ทดลองจนพบความสาเร็จที่สนใจ r ครั้ง โดยลักษณะผลลัพธ์เป็นได้ 2 ค่า เหมือนกับทวินาม ใช้สัญลักษณ์คือ [x ~ NB(r,p)] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดไม่ต่อเนื่อง 2 2 ) 1 ( ) ( p p r X V − = =  p r X E = = ) (  ,.... 3 , 2 , 1 , ) 1 ( 1 1 ] [ + + + = −         − − = = − r r r r x p p r x x X P r x x
  33. 33. Example 18. ในการตรวจสอบคุณภาพสินค้า จากข้อมูลในอดีตพบว่า มีโอกาสที่สินค้าบกพร่อง 10 % ถ้ากาหนดให้ตัวแปรสุ่ม X แทน จานวนสินค้าที่ตรวจจนกระทั่งพบสินค้าบกพร่องชิ้นที่ 4 จงหาความน่าจะเป็นที่สินค้าที่ตรวจสอบจนกระทั่งตรวจพบสินค้า บกพร่องชิ้นที่ 4 ในการทดลองครั้งที่ 10 พบสินค้าบกพร่อง 3 ชิ้น ในการทดลอง 9 ครั้ง ดังนั้น x ~ B(n=9,p=0.1) และพบสินค้าบกพร่องชิ้นที่ 4 ในการทดลองครั้งถัดไป (ครั้งที่ 10) 3 9 3 ) 9 . 0 ( 1 . 0 3 9 ) 1 ( ) 3 ( − −         = −         = = x n x p p x n X P 26785 . 0 ) 9 . 0 ( 10 . 0 3 9 ) 10 . 0 ( ) 9 . 0 ( 10 . 0 3 9 ) 4 ( 6 4 6 3 =         =         = = X P
  34. 34. Example 19. ในการตรวจสอบคุณภาพสินค้า จากข้อมูลในอดีตพบว่า มีโอกาสที่สินค้าบกพร่อง 10 % ถ้ากาหนดให้ตัวแปรสุ่ม X แทน จานวนสินค้าที่ตรวจจนกระทั่งพบสินค้าบกพร่องชิ้นที่ 4 จงหาความน่าจะเป็นที่สินค้าที่ตรวจสอบจนกระทั่งตรวจพบสินค้า บกพร่องชิ้นที่ 4 ในการทดลองครั้งที่ 10 ดังนั้น x ~ NB(r=4,p=0.1) ความน่าจะเป็น ที่จะตรวจพบสินค้าเสียชิ้นที่ 4 ในการทดลองครั้งที่ 10 ,... 2 , 1 , ; ) 1 ( 1 1 ) ( + + = −         − − = = − r r r x p p r x x X P r x r 26785 . 0 ) 9 . 0 ( 10 . 0 3 9 ) 1 ( 1 4 1 10 ) 10 ( 6 4 4 10 4 =         = −         − − = = − p p X P
  35. 35. Example 20. ในการสารวจปั้มน้าเก่าใช้แล้วที่กองไว้ พบว่า 20% ของจานวนปั้มน้าใช้การไม่ได้และต้องทาการซ่อม ช่างซ่อมคนหนึ่งถูกส่ง ไปซ่อมด้วยเครื่องมือ 3 ชุด โดยทาการสุ่มทีละเครื่อง ถ้าพบว่าใช้ได้ดีก็สุ่มต่อไป แต่ถ้าพบว่าปั้มเสียจะซ่อมโดยใช้เครื่องมือ 1 ชุดต่อการซ่อม 1 เครื่อง ถ้ากาหนดเวลาที่ใช้ในการทดสอบว่าปั้มใช้ได้หรือไม่ได้ 10 นาที และใช้เวลาซ่อมปั้มที่เสีย 30 นาที จงหาค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของเวลาทั้งหมด ที่ช่างซ่อมผู้นี้ใช้งานจนกว่าจะใช้เครื่องมือซ่อมที่นาเข้าไปจนหมด กาหนดให้ X คือจานวนปั้มที่ตรวจจนกว่าจะพบปั้มน้าชารุด 3 เครื่อง (เครื่องมือหมดพอดี) X ~ NB(r=3,p=0.2) เวลาที่ใช้ในการตรวจสอบปั้มจนกว่าจะใช้เครื่องซ่อมนาเข้าไปจนหมด = 3*(จานวนเวลาที่ตรวจและซ่อม)+ 10*(จานวนปั้มน้าที่ตรวจแล้วไม่ต้องซ่อม) =3(10+30)+10(X-3) =90+10E[X] ค่าเฉลี่ยของเวลาทั้งหมดที่ช่างซ่อมใช้งานจนกว่าจะใช้เครื่องซ่อมนาเข้าไปจนหมด = E[90+10X] = 90+10E[X] = 90+10(15) = 240 นาที ความแปรปรวนของเวลาทั้งหมดที่ช่างซ่อมใช้งานจนกว่าจะใช้เครื่องซ่อมนาเข้าไปจนหมด = V[90+10X] = 100V[X] = 100(60) = 6,000 นาที2 60 / ) 1 ( ) ( 2 2 = − = = p p r X V  15 ) 2 . 0 /( 3 / ) ( = = = = p r X E 
  36. 36. การแจกแจงความน่าจะเป็น 2) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง ❖ การแจกแจงแบบยูนิฟอร์มต่อเนื่อง ❖ การแจกแจงแบบเอ็กโพเนนเชียน ❖ การแจกแจงแบบปกติ ❖ การแจกแจงแบบเออแลง ❖ การแจกแจงแบบแกมมา ❖ การแจกแจงแบบไวน์บูล ❖ การแจกแจงแบบเบต้า
  37. 37. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 1. การแจกแจงแบบยูนิฟอร์มชนิดต่อเนื่อง (Continuous Uniform Distribution) [x ~ U(a,b)] ตัวแปรสุ่ม X ชนิดต่อเนื่อง ถูกกาหนดโดยความสัมพันธ์ระหว่างช่วงของตัวแปรสุ่มใดๆ กับความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้น ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน b x a a b x f   − = ; 1 ) ( 12 ) ( 2 2 a b − =  2 b a + =  b x a a b a x x F   − − = ; ) (
  38. 38. Example 21. กาหนดให้ตัวแปรสุ่ม X คือ ค่าของกระแสในขดลวด โดยค่าของกระแสอยู่ในช่วง [0,20mA] และสมมุติให้ฟังก์ชันความน่า จะเป็นของ X คือ จงหาความน่าจะเป็นที่พบว่ากระแสในขดลวดมีค่าระหว่าง 5-10mA ตลอดจนหาค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของกระแสใน ขดลวด ค่าเฉลี่ย ความแปรปรวน 20 0 ; 20 / 1 ) (   = x x f 10 2 ) ( = + = = b a X E   = = =   10 5 25 . 0 ) 05 . 0 ( 5 ) 10 5 ( xdx x P ( ) 33 . 33 12 20 12 ) ( 2 2 2 = = − = = a b X V 
  39. 39. 2. การแจกแจงแบบเอ็กโปแนนเชียล (Exponential Distribution) การแจกแจงนี้พบมากในการหาค่าความน่าเชื่อถือได้ และการรอคอย ตัวแปรสุ่มที่สนใจคือ เวลา ระยะทางหรือพื้นที่ ต่อ การเกิดตัวแปรสุ่ม เช่น ช่วงเวลาในการเกิดอุบัติเหตุ บนถนนสายหนึ่งในช่วงสงกรานต์ สัญลักษณ์คือ [x ~ Exp( )] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ฟังก์ชั่นสะสม ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 2 2 1 ) (   = = X V   1 ) ( = = X E    = − x e x f x 0 ; ) (    0 ; 1 ) ( 0  − = = − −  a e dx e a F a a x   
  40. 40. Example 22. ความสัมพันธ์การแจกแจงงแบบปัวร์ซองกับเอ็กโปเนนเชียล การสารวจการเกิดอุบัติเหตุบนถนนสายหนึ่ง พบว่าเกิดโดยเฉลี่ย 4 ครั้ง/สัปดาห์ ดังนั้น 1 สัปดาห์คือระยะเวลาที่ถูกกาหนด ในค่าเฉลี่ยหรือ ดังนั้น ถ้ากาหนดให้ N แทนจานวนรถที่เกิดอุบัติเหตุในช่วง X สัปดาห์ และค่าเฉลี่ยของจานวนที่เกิดอุบัติเหตุ 4 ครั้ง/สัปดาห์ ดังนั้น N จึงเท่ากับ x ถ้าต้องการทราบจานวนอุบัติเหตุที่เกิดขึ้น หลังจาช่วงเวลาที่กาหนด หรือ X ดังนั้นค่าความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ดังกล่าว สามารถพิจารณาได้จาก นั่นคือ จะได้ว่า ดังนั้น ตัวแปรสุ่ม X ซึ่งแสดงถึงระยะห่างระหว่างจุดเริ่มต้นจนกระทั่งพบการเกิดเหตุการณ์สาเร็จในกระบวนการแบบปัวร์ซอง [ด้วยค่าเฉลี่ยเท่ากับ ( >0)] จะมีฟังก์ชันน่าจะเป็นคือ x x e e N P x X P    − − = = = =  ! 0 ) 0 ( ) ( 0 x e x X P X F  − − =  = 1 ) ( ) (   0 ; ) (  = − x e x f x        = − x e x f x 0 ; ) (  
  41. 41. Example 23. ถ้าระบบ Network วงหนึ่ง ประกบด้วยคอมพิวเตอร์จานวนจากัด ถ้าพบว่าผู้ใช้งานจะ Log in ใช้งานด้วยการแจกแจงแบบ ปัวส์ซอง ด้วยค่าเฉลี่ย 25 ครั้ง / ชั่วโมง จงหาความน่าจะเป็นที่ไม่มีผู้เข้าใช้งานเลยใน 6 นาที กาหนดให้ X : ระยะเวลาจากช่วงเริ่มต้นจนกระทั่งผู้ใช้สามารถ Log in ได้ครั้งแรก (ชั่วโมง) Y : มีการแจกแจงแบบ Exponential ด้วยค่า ) 1 . 0 ( ) 60 6 (  =   X P x P . / 25 hour in Log − =      −  −  = = = 1 . 0 25 1 . 0 1 . 0 25 ) ( dx e dx e dx x f x x     082 . 0 ) 25 ( 1 . 0 25 1 . 0 25 = − = − =  −  −  x x e x d e
  42. 42. Example 24. ถ้าระบบ Network วงหนึ่ง ประกบด้วยคอมพิวเตอร์จานวนจากัด ถ้าพบว่าผู้ใช้งานจะ Log in ใช้งานด้วยการแจกแจงแบบ ปัวส์ซอง ด้วยค่าเฉลี่ย 25 ครั้ง / ชั่วโมง จงหาช่วงเวลาที่พบว่าค่าความน่าจะเป็นที่ไม่มีผู้เข้าใช้งานเลยในช่วงเวลานั้น=0.90 นอกจากนี้จงหาค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของระยะเวลาเริ่มต้นจนกระทั่งพบการเข้าใช้เครื่องหรือระยะห่างระหว่างของการ เข้าใช้เครื่องสาหรับผู้ใช้คนที่ i และผู้ใช้คนที่ i+1 จากตารางความสัมพันธ์ จะได้ ชั่วโมง หรือ 0.25 นาที หรือ 15 วินาที ค่าเฉลี่ยของระยะเวลาเริ่มต้นจนกระทั่งพบการเข้าใช้เครื่องของการเข้าใช้เครื่องสาหรับผู้ใช้คนที่ i และผู้ใช้คนที่ i+1 ชั่วโมง หรือ 2.4 นาที ความแปรปรวนของระยะเวลาเริ่มต้นจนกระทั่งพบการเข้าใช้เครื่องของการเข้าใช้เครื่องสาหรับผู้ใช้คนที่ i และผู้ใช้คนที่ i+1 ชั่วโมง หรือ 0.096 นาที x e x x P 25 90 . 0 ) ( − = =  ) 9 . 0 ln( ) ln( 25 = − x e 00421 . 0 1054 . 0 25 =  = − x x 0016 . 0 25 / 1 / 1 ) ( 2 2 2 = = = =   X V 04 . 0 25 / 1 / 1 ) ( = = = =   X E
  43. 43. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง  คุณสมบัติสาคัญของการแจกแจงเอ็กซ์โพแนนเชียลคือ Memoryless Prob. นั่นคือถ้าตัวแปรสุ่ม x~Exp( ) แล้ว 0 , ) ( ) | (   =   =   +   − t e t x P t x t t x P t 
  44. 44. อายุการใช้งานของอุปกรณ์หนึ่งมีการแจกแจงแบบ Exponential ด้วยอัตราการเสื่อม 0.1 ครั้ง/ชม. a) จงหาอายุการใช้งานเฉลี่ย b) ความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ใช้งานได้นานกว่า 20 ชม. c) ความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ใช้งานได้นานกว่า 20 ชม. เมื่อใช้มาแล้ว 10ชม. กาหนด T เป็นอายุการใช้งานเสื่อม 0.1/ชม. ดังนั้น T~Exp(0.1) a) อายุการใช้งานเฉลี่ย= 1/ = 10 ชม. b) ความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ใช้งานได้นานกว่า 20 ชม. c) ความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ใช้งานได้นานกว่า 20 ชม. เมื่อใช้มาแล้ว 10ชม. จาก  1353 . 0 ) 20 ( 1 ) 20 ( 2 = =  − =  − e T P T P Example 25. 0 , ) ( ) | (   =   =   +   − t e t x P t x t t x P t  ( ) 3679 . 0 1 1 ) 10 ( 1 ) 10 ( ) 10 | 20 ( 1 = = − − =  − =  =    − − e e T P T P T T P T 
  45. 45. 3. การแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) การแจกแจงแบบปกตินี้ ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายมากที่สุด จากทฤษฎีข้อจากัดในการเข้าสู่ศูนย์กลาง Central Limit Theorem ของ De Moivre ต่อมา Gauss ก็พัฒนาเพิ่มเติมจนใช้กันอย่างแพร่หลาย [x ~ N(µ, )] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 2 ) (  = X V  = ) (X E 2  2 2 1 2 2 1 ) (       − − =    x e x f 0 , ; ; 2     −    −   x
  46. 46. คุณสมบัติของเส้นโค้งการแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) 1. ค่าเฉลี่ย มัธยฐาน และฐานนิยม อยู่ที่ x = µ 2. รูปโค้งมีสมมาตรที่แกนตั้งที่ลากผ่าน µ 3. โค้งมีจุดเปลี่ยนเว้าที่ x = µ ± โดยเป็นจุดที่เปลี่ยนจากโค้งคว่าเป็นโค้งหงาย 4. ปลายโค้งจะเข้าใกล้แกน X แต่จะไม่สัมผัส โดย -∞< x <∞ 5. พื้นที่ทั้งหมดที่อยู่ใต้โค้งมีค่าเท่ากับ 1 สอดคล้องกับคุณสมบัติความน่าจะเป็น 6. ค่าเฉลี่ย คือ µ และความแปรปรวนคือ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง  2 
  47. 47. การแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  48. 48. การแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  49. 49. การแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  50. 50. การแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 50 50 ฟังก์ชั่นความน่าจะเป็นสะสม จากรูปติดตัวแปร 2 ตัว ลดรูปลงไม่ได้ จึงไม่สะดวกในการคานวณ จึงต้องแปลงมาเป็นการแจกแจงแบบปกติมาตรฐาน จาก เป็น โดยกาหนดให้ ดังนั้นจะได้ ใช้สาหรับการหาพท.ใต้กราฟ ) , ( 2   N   −       − − = a x dx e x F 2 2 1 2 2 1 ) (        − z ) 1 , 0 ( N   − = x z 2 2 1 2 2 1 ) ( z e x f − =    − − = a z dx e x F 2 2 1 2 2 1 ) ( 
  51. 51. การแจกแจงแบบปกติ (Normal Distribution) ฟังก์ชั่นความน่าจะเป็นสะสมเขียนได้ดังนี้ กาหนดให้ คือฟังก์ชั่นสะสมแบบปกติมาตรฐาน (ภาคผนวก) โดยค่า z ในตารางอยู่ระหว่าง -3.99 ถึง 3.99 การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง ) ( ) ( ) ( z a a z P a x P a F  =       −  =       −  =  =     ( ) z 
  52. 52. การหาพื้นที่ใต้กราฟ การหาความน่าจะเป็น P(x1<X<x2) หาได้จากพื้นที่ใต้กราฟ โดย เปลี่ยนการแจกแจงแบบปกติ ไปเป็นแบบปกติมาตรฐาน ซี่งมี ค่าเฉลี่ย =0 และความแปรปรวน = 1 โดยที่ ดังนั้น ในการหาความน่าจะเป็น P(x1<X<x2) จะถูกเปลี่ยนเป็น P(z1<Z<z2) เมื่อ และ การแจกแจงของตัวแปรสุ่มปกติซึ่งมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0 และความ แปรปรวนเท่ากับ 1 เรียกว่า การแจกแจงแบบปกติมาตรฐาน (Standard Normal Distribution) หรือ N(0,1) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง   − = x z   − = 1 1 x z   − = 2 2 x z
  53. 53. การหาพื้นที่ใต้กราฟโดยใช้ตารางการแจกแจงแบบปกติมาตรฐาน (Z-test) การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  54. 54. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง ตัวอย่างที่ ในการวัดกระแสในขดลวดซึ่งมีการแจกแจงแบบปกติด้วยค่าเฉลี่ย 10 mA และความแปรปรวน 4 (mA)2 ถ้าพบว่า ค่ากระแสที่วัดได้ต่ากว่าค่าเฉพาะค่าใดค่าหนึ่ง(x) ด้วยความน่าจะเป็น 0.98 จงหาค่ากระแสดังกล่าว จากตาราง พบว่า ค่า z ที่ทาให้ P(Z<z)=0.98 คือ P(Z<2.05)=0.97982 ดังนั้น สรุปได้ว่าค่าความน่าจะเป็นที่วัดกระแสได้ต่ากว่า 14.1 mA. เท่ากับ 0.98 98 . 0 ) 2 10 ( ) ( ) ( = −  = −  =  x Z P x Z P x X P   05 . 2 2 10 = = − z x mA x 1 . 14 10 ) 05 . 2 ( 2 = + = 
  55. 55. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง ตัวอย่างที่ จงหาความน่าจะเป็นที่ตัวแปรสุ่ม X มีค่าอยู่ระหว่าง 45 และ 62 เมื่อตัวแปรสุ่ม X มีการการแจกแจงแบบปกติด้วย ค่าเฉลี่ย (µ) = 50 และความแปรปรวน = 100 ) ( ) 62 45 ( 2 1     −   − =   x Z x P X P ) ( 2  ) 10 50 62 10 50 45 ( −   − = Z P 5763 . 0 3085 . 0 8848 . 0 ) 5 . 0 ( ) 2 . 1 ( ) 2 . 1 5 . 0 ( = − = −  −  =   − = Z P Z P Z P
  56. 56. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  57. 57. การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  58. 58. 58 58 ค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนของ Ø ของเพลา=0.702 cm ,0.005 cm โดยประกอบกับ A ข้อกาหนดของ A คือ Ø อยู่ระหว่าง 0.6922-0.7118 cm . จงหา a) สัดส่วนของเพลาที่ไม่ตรงข้อกาหนด b) ค่า k ที่ทาให้ 5% ของเพลาทั้งหมดมี Ø>k c) หยิบ A มา 10 ชิ้น จงหาความน่าจะเป็นที่ A> 1ชิ้น บกพร่อง กาหนด x เป็นขนาด Ø ของเพลา จะได้ว่า x~N(0.702,0.000025) a) หาสัดส่วนของเพลาที่ไม่ตรงข้อกาหนด ตัวอย่างที่       −  − +       −  − =  +  005 . 0 702 . 0 6922 . 0 005 . 0 702 . 0 7118 . 0 ) 6922 . 0 ( ) 7118 . 0 (     x P x P x P x P 05 . 0 025 . 0 * 2 ) 96 . 1 ( ) 96 . 1 ( = = −  +  = z P z P การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  59. 59. 59 59 b) หา 5% ของเพลาทั้งหมดมี Ø>k P(x>k)=0.5 จากตาราง ผ3 c) กาหนดให้ y เป็น A ที่บกพร่อง จากข้อ a) โอกาสที่ไม่ตรงข้อกาหนด=0.05 ดังนั้น y~binomial(10,0.05) ความน่าจะเป็นที่จะพบ A บกพร่อง มากกว่า 1ชิ้น 645 . 1 ) ( 05 . 0 005 . 0 702 . 0 =  =       −  k z z P k z P 0861 . 0 ) 95 . 0 )( 05 . 0 ( 1 10 ) 95 . 0 ( 0 10 ) 1 ( ) 0 ( 1 ) 1 ( 9 10 =         −         = = − = − =  y P y P y P 7102 . 0 702 . 0 005 . 0 645 . 1 645 . 1 005 . 0 702 . 0 =   = = − k k การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  60. 60. การประมาณค่าการแจกแจงแบบทวินามด้วยการแจกแจงแบบปกติ โดยทั่วไปสามารถใช้การแจกแจงแบบปกติแทนการแจกแจงแบบทวินามได้ ตามเงื่อนไขที่ว่า np>5 เมื่อ p≤0.5 และ nq>0.5 เมื่อ p≥ 0.5 หรือเมื่อ n -->∞ ก็สามารถประมาณด้วยการแจกแจงแบบปกติได้เช่นกัน ถ้าตัวแปรสุ่มทวินาม X มีค่าเฉลี่ย µ=np และความแปรปรวน และเป็นไปตามเงื่อนไขข้างบน ดังนั้น จะมีการแจกแจงแบบปกติมาตรฐาน N(0,1) เมื่อ X~b(n,p) ซึ่งเป็นตัวแปรสุ่มไม่ต่อเนื่อง แต่เมื่อจะประมาณค่าด้วยการ แจกแจงแบบปกติมาตรฐาน Z~N(0,1) ซึ่งเป็นตัวแปรสุ่มต่อเนื่อง จาเป็น ต้องปรับค่าตัวแปรสุ่มทวินาม X ให้เป็นต่อเนื่อง โดยทาการขยายค่า X ให้ ครอบคลุมถึงค่าที่ต้องการ ดังแสดงในตารางด้านขวามือ npq = 2  npq np x z − =
  61. 61. การประมาณค่าการแจกแจงแบบทวินามด้วยการแจกแจงแบบปกติ เมื่อ X มีการแจกแจงแบบทวินาม มีความน่าจะเป็นของความสาเร็จ (p=10-5) และจานวนครั้งการทดลอง 16,000,000 ครั้ง จงหาวามน่าจะเป็นที่ X> 150 สามารถใช้การแจกแจงแบบปกติคานวณหาได้ (n-->∞) จะได้ว่า X~N(np,np(1-p)) ตัวอย่างที่  = − − − = −         − =  − =  150 0 16000000 5 5 773 . 0 ) 10 1 ( ) 10 ( 16000000 1 ) 150 ( 1 ) 150 ( x x x x X P X P 7734 . 0 ) 75 . 0 ( ) 75 . 0 ( ) 10 1 ( 160 160 ) 5 . 0 150 ( ) 10 1 ( 160 160 ) 150 ( 5 5 =  = −  =           − − +  − − =  − − Z P Z P X P X P ) 10 1 )( 10 16 ( ) 1 ( , 160 ) 10 )( 10 16 ( 5 6 5 6 − − −  = − =  = p n np
  62. 62. การประมาณค่าการแจกแจงแบบทวินามด้วยการแจกแจงแบบปกติ
  63. 63. การประมาณค่าการแจกแจงแบบปัวส์ซองด้วยการแจกแจงแบบปกติ สามารถประมาณค่าการแจกแจงแบบปัวส์ซองด้วยการแจกแจงแบบปกติได้ เมื่อ บางตาราเมื่อ หรือ ยิ่ง มีค่ามาก จะยิ่งเข้าใกล้การแจกแจงแบบปกติ (การแจกแจงแบบปัวส์ซอง ) 15   10        = = 2 12  
  64. 64. การประมาณค่าการแจกแจงแบบทวินามด้วยการแจกแจงแบบปกติ ถ้าให้ X มีการแจกแจงแบบปัวส์ซอง ด้วยค่า จงหาวามน่าจะเป็นที่ X ≤ 950 สามารถใช้การแจกแจงแบบปกติคานวณหาได้ จะได้ว่า X~ ตัวอย่างที่  = − = =  950 0 1000 059 . 0 ! 1000 ) 950 ( x x x e X P 0594 . 0 ) 56 . 1 ( ) 1000 1000 )) 2 / 1 ( 950 ( ( ) 950 ( = −  = − +  =  Z P Z P X P     = = 2 , 1000 =  ) 15 (   ) , (   N
  65. 65. 4. การแจกแจงแบบเออแลง (Erlang Distribution) ถ้าตัวแปรสุ่ม X มีการแจกแจงแบบ Exponential ซึ่งแสดงถึงระยะทางจากเริ่มต้น จนถึงเกิดขึ้นสาเร็จครั้งแรก จาก กระบวนการแบบปัวส์ซอง แต่สาหรับแบบ Erlang คือช่วงของการเกิดขึ้นสาเร็จ r ครั้ง (r>0) ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน ในกรณี r=1 จะกลายเป็นการแจกแจงแบบเอ็กโปแนนเชียล นอกจากนี้ สามารถใช้Excel หาค่าความน่าจะเป็นของการแจก แจงเออร์แลง โดยใช้ GAMMADIST(x,k, 1/λ, FALSE) สาหรับฟังก์ชันความน่าจะเป็น f(x)และ GAMMADIST(x,k, 1/λ,TRUE) สาหรับฟังก์ชันความน่าจะเป็นสะสมF(x) โดย k เป็นจานวนเต็ม เช่น X ~ E (x; 2, 0.2) ดังนั้น GAMMADIST(10, 2, 1/0.2,FALSE) = P(X = 10) = 0.0541 และ GAMMADIST(10, 2, 1/0.2, TRUE) = P(X ≤ 10) = 0.594 การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 2 2 /   r =   / r = )! 1 ( ) ( − =  r r . ,... 2 , 1 0 ; )! 1 ( ) ( 1 =  − = − − r and x r e x x f x r r  
  66. 66. 66 66 การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  67. 67. 67 67 ความเสียหายที่พบในระบบประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่มักเป็นกระบวนการปัวส์ซอง และมักจะเสียจากวงจร ของเซมิคอนดักเตอร์ ถ้าจานวนความเสียหายโดยเฉลี่ยเท่ากับ 0.0001 ครั้ง/hr กาหนดให้ X เป็นเวลาที่พบระบบเสียหายรวม 4 ครั้ง จงหาความน่าจะเป็นที่เวลาดังกล่าวเกิน 40,000 hr กาหนดให้ N คือความเสียหายใน 40,000 ชั่วโมง ดังนั้นหากต้องการทราบระยะเวลาจนกระทั่งเกิดความเสียหาย 4 ครั้ง ณ เวลาที่มากกว่า 40,000 ชั่วโมง หรือกล่าวอีก นัยหนึ่งก็คือ หาระยะเวลาที่เกิดความเสียหายน้อยกว่า 4 ครั้งภายในเวลา 40,000 ชั่วโมง นั่นคือ จากโจทย์ X มีการแจกแจงแบบปัวส์ซอง จะได้ ตัวอย่าง ) 3 ( ) 000 , 40 (  =  N P X P การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 4 ) 0001 . 0 ( 000 , 40 ) ( 000 , 40 ) ( = = = =   X E 433 . 0 ! 4 ) 3 ( ) 000 , 40 ( 3 0 4 = =  =    = − k k k e N P X P
  68. 68. 5. การแจกแจงแบบแกมมา (Gamma Distribution) เหมือนกับการแจกแจงแบบ Erlang แต่พิเศษกว่าที่แจกแจงแบบแกมมา ใช้กรณี r ไม่เป็นจานวนเต็มก็ได้ (แต่ r>0) สัญลักษณ์ [x ~ Gamma(r, )] ค่าเฉลี่ย/ค่าคาดหมาย ค่าความแปรปรวน ในกรณี r=1 จะกลายเป็นการแจกแจงแบบเอ็กโปแนนเชียล เช่นกัน การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง 2 2 /   r =   / r = 0 , 0 , 0 ; ) ( ) ( ) ( 1     = − −     r x e x r x f x r    − −  =  0 1 0 , ) ( r dx e x r x r )! 1 ( ) ( − =   r r
  69. 69. 69 69 ฟังก์ชั่นสะสมของการแจกแจงแบบแกมม่า คือ เมื่อ r เป็นเลขจานวนเต็มจะได้ว่า ฟังก์ชั่นสะสมของการแจกแจงแบบแกมม่าคือผลรวม ของการแจกแจงแบบพัวซองด้วยพารามิเตอร์ จานวน r ครั้ง   − −  − = a x r e x r a F    1 ) ( ) ( 1 ) ( ! ) ( 1 ) ( 1 0 k x e a F k r k x    − = − − = a  การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  70. 70. 70 70 อัตราการเข้าใช้บริการร้านสะดวกซื้อมีการแจกแจงแบบพัวซองด้วยค่าเฉลี่ย 30 คน/ชม. หาความ น่าจะเป็นที่ลูกค้า 2 คนเข้ามาใน 5 นาที กาหนดให้ x เป็นระยะเวลาในหน่วยนาที จนลูกค้าคนที่ 2 เข้ามาใช้บริการ จากการแจกแจงแบบ พัวซอง มีค่าเฉลี่ย 30คน/ชม. X~Gamma(0.5,2) ดังนั้นความน่าจะเป็นที่ลูกค้า 2 คนเข้ามาใน 5 นาทีหาได้จาก ตัวอย่าง 7127 . 0 ! ) 5 5 . 0 ( 1 ) 5 ( ) 5 ( 1 2 0 ) 5 5 . 0 ( =  − = =   − =  − k k k e F x P การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง
  71. 71. 6. การแจกแจงแบบไวล์บูล (Weibull Distribution) เป็นการแจกแจงที่ใช้ศึกษาเรื่องเวลาการสึกหรอของอุปกรณ์และเวลารอคอย มีลักษณะคล้ายแบบเอ็กโปรแนนเชียล แต่ มีรูปแบบหลากหลายตามพารามิเตอร์เกี่ยวกับตาแหน่ง (location)( ) ,สเกล และรูปร่าง ตัวแปรสุ่ม x เขียนได้ เป็น x~Weibull การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง                 +  −         +  = 2 2 2 1 1 2 1             +  + =     1 1               − −       − = −         x x x f exp ) ( 1 ) (  ) ( ) , , (             −   x 0 0
  72. 72. การแจกแจงแบบไวล์บูล (Weibull Distribution) ฟังก์ชั่นน่าจะเป็นสะสมเขียนได้ดังนี้ การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง               − − − =    a a F exp 1 ) (
  73. 73. 7. การแจกแจงแบบเบต้า (Beta Distribution) เป็นการแจกแจงสาหรับตัวแปรสุ่มที่มีขอบเขตจากัดมีรูปร่างหลากหลาย ตามพารามิเตอร์เกี่ยวกับสเกล และรูปร่าง ตัวแปรสุ่ม x เขียนได้เป็น x~Beta การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง ) ( ) ( ) , (           + + + = ) 1 ( ) ( 2 2 2       b         + + =     b a 1 1 ) , ( 1 1 ) ( − −       − +       − =     b x b a b a x B b x f b a x a +     0 0    +    = − = − − 1 0 1 1 ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) , (         dx x x B
  74. 74. การแจกแจงแบบเบต้า (Beta Distribution) ฟังก์ชั่นน่าจะเป็นสะสมเขียนได้ดังนี้ การแจกแจงแบบเบต้า เมื่อ a=0 และ b=1 เรียกการแจกแจงแบบเบต้า มาตรฐาน ซึ่งจะพบว่า การแจกแจงแบบเบต้าที่ คือการแจก แจงUniform ต่อเนื่องที่ f(x)=1/b ตัวแปรสุ่มมีค่าระหว่าง a ถึง a+b การแจกแจงความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มชนิดต่อเนื่อง dx b x b a b a x B b a F a  − −       − +       − = 0 1 1 ) , ( 1 1 ) (     1 = =  

×