Дискретное распределение считается теоретически заданным, если известны все возможные значения , принимаемые величиной, и вероятности для каждого события в поле испытаний. Так как эти события должны образовывать полную группу, то полная вероятность
.
(10)
При дискретном распределении общая масса вероятности, равная единице, сосредоточена в счетной или конечной системе точек хi . Другими словами, точечное распределение массы вероятности, подобно, например, точечному распределению электрических зарядов. К теоретическим распределениям дискретных величин относятся биномиальное, гипергеометрическое, распределение Пуассона. Каждое из этих распределений описывается аналитической функцией, выражающей зависимость вероятности от дискретной переменной величины и параметров распределения.
Функция биноминального распределения:
,
(11)
где q = 1 – p, n, p - параметры распределения.
Функция распределения Пуассона
,
(12)
где l - параметр распределения.
Для теоретического изучения распределения непрерывных величин вводится понятие плотности вероятности
,
где Dx длина малого интервала, начинающегося в точке x
Для бесконечно малого интервала Dx вероятность
, (13)
для конечного интервала , где ,
Интеграл от плотности вероятности распределения по любому промежутку оси дает вероятность попадания величины X в этот промежуток Dx.
Плотностью распределения может служить любая интегрируемая функция , удовлетворяющая двум условиям:
1. ,
(14)
2. .
(15)
Вероятность
(16)
называется интегральной функцией распределения в отличие от плотности вероятности , которую называют дифференциальной функцией распределения.
Графическое представление дифференциальной функции распределения
На графике (рис.6) плотность вероятности является ординатой кривой распределения, а вероятность Р(х) равна площади под этой кривой oт -¥ доx. По определению Р(x) обладает следующими свойствами:
1. P(x)- непрерывная возрастающая функция: её приращение в промежутке равно вероятности для величины X попасть в этот промежуток. В самом деле, по правилу сложения вероятностей:
,
т.е. ,
и следовательно
.
,
(17)
.
(18)
3. Производная от интегральной функции распределенная P(x) равна плотности , т.е