概率论的渊源论文_陈旭松

概率论的渊源论文_陈旭松

(襄阳职业技术学院,湖北 襄阳 441050)

摘要:概率论是一门古老而又年轻的学科,但直到近二三百年才随着微积分等学科的产生而迅速发展起来,现在它正广泛的应用在天气预报,金融证券,保险,军事,航空航天技术等各个领域。由于历史的原因概率论中某些定理的最早发现权之争众说纷纭,本人通过研读大量的历史文献,对一些争论提出了自己的观点。

关键词:概率论;源流;数学期望;产生

概率,probability(英),都是与探求可能性的问题想关联。我们生活的世界上,广泛地存在着一类所谓随机现象,例如:一枚硬币掷出来,可能出现正面朝上,也可能出现背面朝上;某种测量中,可能由于种种偶然因素而出现各种不同的误差;某种投资,可能由于不测的原因会有成功与失败的可能;……。实践证明,研究了大量的同类型随机现象之后,通常总能揭示出某种完全确定的规律性。而研究这种现象的数量规律的学科,就是概率论。

概率论的产生与发展,大致经历了四个阶段:方法积累、理论概括、系统理论、公理体系。以下, 我们依次介绍各个阶段中,概率论的进展情况。

最初,概率论只是对于带有随机的游戏的分析,甚至是对赌博中的输赢的估计。据文献记载,最早提出这类问题的是意大利数学家帕西奥里(pacioli,1445-1514)。他于1494年发表了数学巨著《算术、几何、比和比例摘要》,其中提出了这样一个问题:假如在一个比赛中,赢6次才算赢,而两个赌徒在一个赢5次另一个赢2次的情况下中断比赛,问这时如何分配总的赌金。帕西奥里答案是按5:2分给两个赌徒赌金。这似乎是合理的,按已赢的次数分成。但是,假如需16次才算赢,并将两个赌徒分别赢了15次与12次而中断比赛,那么按照帕西奥里的分成法,两人所得赌金相差不大,而其中一个只要有赢一次就能得到全部赌金,另一个则还得连赢四次。这个不合理的分成法就站不住脚了。到底应该怎样分成,这就要对剩下的数次比赛进行概率概率估计。

文艺复兴以后,促使概率论产生的强大动力来自社会实践。随着生产的发展,社会的进步,商业发达了,航海事业也发展起来,意大利最开始出现海上保险业务。十六世纪末,欧洲许多国家又把保险业务扩展到其它工商业。保险的对象都带有随机现象的色彩,为了保证保险业赢利,又使参加保险的人乐意投保,需要对大量随机现象的规律性进行正确的分析,从而创立保险业的一般理论。于是,概率论产生的时机来到了。然而,上述实际问题包含的随机现象,常常被太多的错综复杂的因素所干扰,不便于对象的研究。从这些简单的问题的研究中分析出某些规律性的东西,诸如”多次实验中的频率稳定性”,再经过加工提炼更能有效地形成一般理论。随后,法国数学家帕斯卡(1623--1662),费尔玛(Fermat1601--1665)和荷兰数学家惠更斯(Fuggens 1629--1695)为概率论的发展作了奠基性的工作。1657年,惠更斯在帕斯卡---费尔玛通信的基础上,写出了关于概率论的第一篇正式论文。惠更斯解决了许多有趣而又不容易的问题,他还引进了“数学期望”这个重要的概念。如果p表示一个人获得金额s的概率,则sp被称为他的数学期望(mathematical expectation)特别是:他还证明了:如果P是一个人获得金额a的概率,q是他获得金额b的概率,则他可以希望获得金额ap+bq .

17、18世纪之交,有不少数学家也都研究了概率问题。以雅各•伯努利(Bernoulli,Jacob 1654-1750)的名著《推想的艺术》影响最大,这部著作于1713年才发表,它被誉为概率论方面的第一部重要著作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆伯努利之后,法国出生的数学家莫瓦夫尔(Moivre,Abraham de 1667-1754)对概率论发展又作了巨大的推进,于1718年发表了《机会的学说》。书中提出了概率乘法法则,以及”正态分布”和”正态分布律”的概念,得到了被称为”莫瓦夫尔一拉普拉斯定理”的特例也就是概率论另一个重要定理”中心极限定理”的一部分。

概率论方法在18世纪不仅得到很大的发展,而且在广泛的应用方面也发挥了重要作用。丹尼尔•伯努利(Bernoulli,Daniel 1700-1782)根据大量的统计资料,作出了种牛痘能延长人类平均寿命三年的结论,从而消除了一些人对其副作用的恐惧和怀疑。欧拉将概率论应用于人口统计和保险,写出《关于死亡率和人类增长问题的研究》、《关于孤儿保险》等文章。普瓦松将概率论应用于射击的各种问题的研究,提出了《打靶概率论研究报告》。

19世纪初,概率论开始朝着系统理论的方向发展。其中贡献较大的数学家有:法国的拉普拉斯(Laplace,Pierre Simon de 1749-1827)、德国的高斯(Gauss,Garl Friendrich 1777-1855)、法国的普瓦松(Poisson-Simeon、Denis Baron 1781-1840)。俄国的契比雪夫。拉普拉斯可以说是概率论系统理论最卓越的创建者,他出版了好几部概率论著作,其中1812年出版的《分析概率论》是古典概率论系统理论的经典之作。他成功地证明了中心极限定理,建立了观察误差的理论和最小二乘法。普瓦松引入了概率论中重要的“普瓦松分布”,并推广了大数定理。契比雪夫引入了著名的“契比雪夫不式”。他们的工作推动了概率论在各个领域中的广泛应用。

概率论形成系统理论之后,它的广泛应用也迅速展开。这样一来,18、19世纪概率成为风行的热门学科,几乎在所有的科学领域,而且包括神学在内的社会科学领域都企图借助于概率论去解决问题。甚至,人们在对随机现象的抽样中,试图得出可靠信息的愿望,还促成了一门新的学科“统计学”的起源。在这种形势下,人们不得不重新对概率论进行检查,同时对拉普拉斯的先验概率的定义,在应用中提出了种种争论。因此,概率论需要有一个牢固的逻辑基础,才能成为一门强有力的学科。1971年苏联的数学家伯恩斯垣首先给出概率论的公理体系。

概率论传入我国,最早是1896年我国晚清数学家华蘅芳(1833-1902)在英国传教士付兰雅(Fryer,Joh 1839-1928)的协助下译出了第一本书,名为《决疑数学》。后来,“ Probability”又译为“可遇率”、“或然率”、“可能率”、“机率”、“盖然率”、等等。1935年《数学名词》定为“几率”或“概率”。1956年《数学名词》仍然“概率”、“几率”并用,1964年《数学名词补编》开始确定用“概率”,到1974年《英汉数学词汇》正式将“Probability”定为概率。我国对概率完整的学习和研究是从本世纪初才开始,新中国成立后,我国学者也取得了一系列的成果。

参考文献

[1]梁之舜主编。概率论及数理统计[M]。上册 第一版。北京:高等教育出版社,1988

[2]陈成祖主编,概率统计[M]。北京:开明出版社,1996

[3]刘次华,万建平主编[M]。概率论与数理统计。第二版 北京:高等教育出版社1999。

[4]袁荫棠编。概率论与数理统计[M]。北京:中国人民大学出版社,1989

作者简介:陈旭松(1970-),男,湖北谷城人,襄阳职业技术学院副教授,从事数学教学工作。

论文作者:陈旭松

论文发表刊物:《知识-力量》2019年5月上

论文发表时间:2019/3/5

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