基礎:樣本空間、事件與公理
隨機試驗(random experiment)
隨機試驗是指任何一種你事先無法確定其結果的動作或過程,儘管你能事先把所有可能發生的情況都描述出來。擲一枚硬幣、丟一顆骰子、抽一張牌、量公車多久才到、或看明天是否下雨,都是隨機試驗。它的關鍵特徵並不是世界有多神祕,而僅僅是:在你做之前,你確實不知道幾種可能結果中哪一個會出現。
在機率所用的精確意義下,要成為隨機試驗需要兩個要素。第一,這個試驗原則上必須是可重複的,或至少能想像成相同條件下眾多次嘗試裡的其中一次。第二,你必須能在進行之前,列出所有可設想結果的完整集合——對硬幣而言是正面與反面,對骰子而言是 1 到 6 各面。你不需要知道會得到哪個結果;你只需要知道這份「可能性菜單」。這份菜單正是下一個概念——樣本空間——所要命名的東西。
這裡值得誠實說明「隨機」的意思。一枚被拋出的硬幣遵循普通的物理定律,因此就某種意義來說,它的結果是由拋擲方式所決定的;我們之所以稱它為隨機,是因為我們無法或沒有追蹤所有這些細節,所以從我們的角度看結果就是不可預測的。機率論並不要求真正的宇宙級隨機性——它只要求我們對哪一個列出的結果會出現懷有真正的不確定。這就是整個學科據以建立的起點。
丟一顆公正的骰子就是一個隨機試驗:在丟之前你可以寫下所有可能結果的完整清單——1、2、3、4、5、6——但你無法說出哪一個會朝上。
已知的結果菜單,未知是哪一個——這個組合正是隨機試驗。
這裡的「隨機」是指對我們而言不可預測,並不必然代表沒有原因;即使是完全決定論的過程,只要我們無法預知其具體結果,也算數。
又称
另见