.. _均匀分布: 分布-均匀分布(Uniform Distribution) ################################### * 均匀分布:一种概率分布,其中所有可能的结果发生的概率都是相等的。根据随机变量的取值范围,可以将均匀分布分为以下两种类型: 类型 ==== 1. 离散均匀分布 --------------- * 定义:在有限个可能取值中,每个值的概率都相等。 * 例子:掷一个公平的骰子,可能的结果是1到6,每个结果的概率为 1/6 * 概率公式: 如果随机变量 𝑋 的可能取值为 :math:`{𝑥_1, 𝑥_2, ..., 𝑥_𝑛}` ,则每个值的概率为: .. math:: 𝑃(𝑋=𝑥_𝑖)=\frac{1}{𝑛}, 𝑖=1, 2, …, 𝑛 2. 连续均匀分布 --------------- * 定义:在一个连续区间 ``[𝑎,𝑏]`` 内,随机变量取任意值的概率密度相同。 * 概率密度函数: .. math:: f(x)=\left\{\begin{array}{ll} \frac{1}{b-a}, & \text { 如果 } x \in[a, b] \\ 0, & \text { 如果 } x \notin[a, b] \end{array}\right. - 性质: - 随机变量的期望值 (平均值): :math:`\mathbb{E}[X]=\frac{a+b}{2}` - 随机变量的方差: :math:`\operatorname{Var}(X)=\frac{(b-a)^{2}}{12}` 特点 ==== * 概率相等:在指定范围内,每个值发生的概率(离散)或概率密度(连续)是一样的。 * 简单直观:均匀分布通常用于描述完全随机、无偏的情况,比如掷骰子、抽签、生成随机数等 应用 ==== * 模拟随机现象:如生成随机数,随机抽样。 * 概率模型:在事件信息缺失时,用均匀分布表示未知的概率分布(最大熵原则)。 * 工程和科学:均匀分布常用于模拟实验数据或初始假设。