1、粒子物理与核物理 实验 中的数据分析陈 少敏清 华 大学第一 讲 : 基本概念http:/ 概率n 随机变量与函数n 期待值n 误差传递实验的目的是什么?观察某一过程的 n 个事例实验测量 出每个事例的特征量 (能动量,末态粒子数 )。理论预言 出上述各特征量的分布,而且可能还会包含某些诸如相互作用偶合常数等自由参数。收集数据统计分析估计参数值与相应的误差范围,检验在何种程度上理论与实验数据相符。问题:如何评价这种检验? 使用概率来量化结论!随机事例在一定的实验条件下,现象 A可能发生,也可能不发生,并且只有 发生或不发生 这样两种可能性,这是偶然现象中一种比较简单的形态,我们把发生了现象 A
2、的事例称为 随机事例 A, 简称事例 A。随机事例之间的相互关系A与 B之并事例A与 B之积 (交 )事例A之逆事例指事例 A与 B中至少有一个出现的事例指事例 A与 B中同时出现的事例指事例 A不出现的事例 A如果 A与 B互斥,则概率的定义柯尓莫哥洛夫公理:考虑一全集 S具有子集 A, B, 从该公理可以导出下列概率公式ABCSP(A)称为事例 A的概率条件概率假设 B出现的概率不为零,在给定 B的情况下出现 A的条件概率定义为如果 则表明 A与 B相互独立 。如果 A与 B相互独立,则有注意 : 与不相交的子集定义不同结果与 B无关概率的含义相对频率假设 A, B, 是一可 重复 实验的
3、结果,则概率就是主观概率如果 A, B, 是 假设 (是真或是假的各种陈述 ),那么概率两种解释皆与柯尔莫哥洛夫公理相符。概率的频率解释在数据分析中用起来比较自然,但是 频率概率中的问题n 实际问题中,统计量总是有限的。 P(A)完全取决于 A的划分与总统计量的大小。概率大小会出现波动。例 如:我们可以说 “ 明天有雨 ” 。但是,如果我们根据概率频率定义说 “ 明天可能有雨 ” ,却是一个毫无科学意义的预报。n 该定义不适用于某些特殊情况需要解决好A的定义适当的误差主观概率中的问题n 主观性:在对同一随机现象的描述中,我的 P(理论 )与你的 P(理论 )可能不同理论家甲之理论 A理论家乙之理论 B出于绝望 出于无知 出于懒惰 n 使用主观概率的原因