概率和概率密度的區(qū)別
先看概率和概率密度的定義:
若存在非負可積函數(shù)?f(x), 使隨機變量X取值于任一區(qū)間 (a,?b] 的概率可表示成

則稱?X為連續(xù)型隨機變量,?f(x)為?X?的概率密度函數(shù),簡稱概率密度或密度.
由以上定義可以看出,概率是一個面積,它表示的是某個事件發(fā)生的可能性的大小,而概率密度是一個函數(shù)值。
對于f(x)來說,它表示的是當x固定的時候,按照函數(shù)規(guī)則 f(x) 求出來的一個函數(shù)值,我們把這個函數(shù)稱為概率密度。那么,概率密度又表示了一個什么意思呢?
我們先回顧一下均勻分布:

圖1
可以看出,概率密度是可以大于1的,而且可以是一個很大的數(shù)字,而概率則不可能。
它的分布函數(shù):

也就是說,因為要滿足概率小于1的條件,那就必然導致:當概率密度越大的時候,其分布的區(qū)間就越小。
我們可以舉一個例子:

假設兩個隊伍比賽投籃球,規(guī)定誰先投中十次誰贏。
如果一隊每分鐘有十個人投籃,二隊則是五個人,假設參賽隊員的水平都差不多,那我們知道,其結果基本可以肯定是一對會贏,因為一隊的投籃頻率更高,投中的次數(shù)自然更多,概率密度函數(shù)的本來意義,就是表示隨機試驗在對應的x點處出現(xiàn)的頻率(f(x)),那么,這個每分鐘的投籃頻率,我們就可以認為是概率密度函數(shù)。也就是說,
概率密度函數(shù)可以理解為:單位時間內進行的隨機試驗的次數(shù)。
因為規(guī)定了投中十次就算贏,因此,投籃密度越大,需要持續(xù)的時間就越短。
還有一點值得注意,那就是對于連續(xù)型隨機變量來說,其單點概率為0,這很自然,因為數(shù)學上的點是沒有大小的,因此,對于圖1中的積分來說,當積分區(qū)間長度為0的時候,其積分結果必然也是0。但是,單點的概率密度并不是0,而是x取某個值的時候的函數(shù)值f(x)。
這一點還是可以和投籃的例子相聯(lián)系:
當我們觀察一個時間段里面的投籃人數(shù),當這個時間段非常短的時候,投籃人數(shù)必然為0(概率);但是,已經規(guī)定了一分鐘內至少要有五人投完一次,這個概率密度卻始終存在。