内容简介
       随机变量和分布函数,测度论,数学期望,方差,各种收敛性,大数律, 中心极限定理,特征函数,随机游动, 马氏性和鞅理论.本书内容丰富,逻辑紧密,叙述严谨,不仅可以扩展读者的视野,而且还将为其后续的学习和研究打下坚实基础。此外,本书的习题较多, 都经过细心的遴选, 从易到难, 便于读者巩固练习。本版补充了有关测度和积分方面的内容,并增加了一些习题。
    本书是一本享誉世界的经典概率论教材,令众多读者受益无穷,自出版以来,已被世界75%以上的大学的数万名学生使用。本书内容丰富,逻辑清晰,叙述严谨,不仅可以拓展读者的视野,而且还将为其后续的学习和研究打下坚实基础。此外,本书的习题较多, 都经过细心的遴选, 从易到难, 便于读者巩固练习。本版补充了有关测度和积分方面的内容,并增加了一些习题。     
作者简介
       Kai Lai Chung(钟开莱,1917-2009)华裔数学家、概率学家。浙江杭州人。1917年生于上海。1936年考入清华大学物理系。1940年毕业于西南联合大学数学系,之后任西南联合大学数学系助教。1944年考取第六届庚子赔款公费留美奖学金。1945年底赴美国留学。1947年获普林斯顿大学博士学位。20世纪50年代任教于美国纽约州Syracuse大学,60年代以后任斯坦福大学数学系教授、系主任、名誉教授。钟开莱著有十余部专著。为世界公认的20世纪后半叶“概率学界学术教父”。     
内页插图
          目录
   Index
Preface to the third editioniii
Preface to the second editionv
Preface to the first editionvii
1 Distribution function
1.1 Monotone functionsl
1.2 Distribution functions
1.3 Absolutely continuous and singular distributions
2 Measure theory
2.1 Classes of sets
2.2 Probability measures and their distribution functions
3 Random variable. Expectation. Independence
3.1 General definitions
3.2 Properties of mathematical expectation
3.3 Independence
4 Convergence concepts
4.1 Various modes of convergence
4.2 Almost sure convergence; Borel-Cantelli lemma
4.3 Vague convergence
4.4 Continuation
4.5 Uniform integrability; convergence of moments
5 Law of large numbers. Random series
5.1 Simple limit theorems
5.2 Weak law of large numbers
5.3 Convergence of series
5.4 Strong law of large numbers
5.5 Applications
Bibliographical Note
6 Characteristic function
6.1 General properties; convolutions
6.2 Uniqueness and inversion
6.3 Convergence theorems
6.4 Simple applications
6.5 Representation theorems
6.6 Multidimensional case; Laplace transforms
Bibliographical Note
7 Central limit theorem and its ramifications
7.1 Liapounovs theorem
7.2 Lindeberg-FeUer theorem
7.3 Ramifications of the central limit theorem
7.4 Error estimation
7.5 Law of the iterated logarithm
7.6 Infinite divisibility
Bibliographical Note
8 Random walk
8.1 Zero-or-one laws
8.2 Basic notions
8.3 Recurrence
8.4 Fine structure
8.5 Continuation
Bibliographical Note
9 Conditioning. Markov property. Martingale
9.1 Basic properties of conditional expectation3 l
9.2 Conditional independence; Markov property
9.3 Basic properties of smartingales
9.4 Inequalities and convergence
9.5 Applications
Bibliographical Note
Supplement: Measure and Integral
1 Construction of measure
2 Characterization of extensions
3 Measures in R
4 Integral
5 Applications
General Bibliography      
前言/序言
     In this new edition, I have added a Supplement on Measure and Integral. The subject matter is first treated in a general setting pertinent to an abstract measure space, and then specified in the classic Borel-Lebesgue case for the real line. The latter material, an essential part of real analysis, is presupposed in the original edition published in 1968 and revised in the second edition of 1974. When I taught the course under the title "Advanced Probability" at Stanford University beginning in 1962, students from the departments of statistics, operations research (formerly industrial engineering), electrical engi- neering, etc. often had to take a prerequisite course given by other instructors before they enlisted in my course. In later years I prepared a set of notes, lithographed and distributed in the class, to meet the need. This forms the basis of the present Supplement. It is hoped that the result may as well serve in an introductory mode, perhaps also independently for a short course in the stated topics.
  The presentation is largely self-contained with only a few particular refer- ences to the main text. For instance, after (the old) ~2.1 where the basic notions of set theory are explained, the reader can proceed to the first two sections of the Supplement for a full treatment of the construction and completion of a general measure; the next two sections contain a full treatment of the mathe- matical expectation as an integral, of which the properties are recapitulated in 3.2. In the final section, application of the new integral to the older Riemann integral in calculus is described and illustrated with some famous examples. Throughout the exposition, a few side remarks.     
				
 
				
				
					概率论:理论与应用的新视野  探索随机世界的基石  概率论作为一门连接纯粹数学与现实世界复杂性的学科,其重要性不言而喻。它为我们理解不确定性、量化风险以及进行严谨的统计推断提供了不可或缺的数学框架。本书旨在为读者构建一个坚实、全面且深入的概率论知识体系,侧重于理论的严谨性与方法论的清晰性,同时辅以丰富的应用实例,以展现概率论在现代科学与工程领域的核心地位。  超越基础的深度与广度  本书的结构设计旨在引导读者从概率论的基本概念出发,逐步迈向更高级、更具挑战性的主题。我们认为,真正的理解建立在对核心概念(如样本空间、事件、随机变量的定义)的透彻掌握之上,而非仅仅停留在公式的记忆。  第一部分:基础与公理化体系的构建  我们从概率的公理化定义开始,详尽阐述了概率空间的概念。重点讨论了测度论在概率论中的基础作用,特别是σ-代数和可测函数的引入,这对于后续处理连续概率分布至关重要。我们仔细区分了离散、连续和混合分布的特性,并深入探讨了条件概率和全概率公式的直观含义及其在实际问题中的应用。贝叶斯定理的推导和应用被单独拎出,强调其作为信息更新工具的强大能力。  第二部分:随机变量的深入解析  随机变量是概率论的核心工具。本书花费大量篇幅系统性地研究了单变量和多变量随机变量的性质。  在单变量分析中,我们详细考察了各种重要的概率分布族。这包括对离散分布(如二项分布、泊松分布、负二项分布)的生成函数(Probability Generating Functions, PGFs)的深入分析,以及如何利用PGFs解决计数问题。对于连续分布,我们不仅介绍了均匀分布、指数分布、伽马分布和贝塔分布,还特别关注了正态分布(高斯分布)的特性,包括其在中心极差定理中的关键作用。偏度和峰度等高阶矩的概念被用来描述分布的形状,帮助读者更精细地理解数据的特征。  进入多变量分析,本书强调了联合分布、边际分布以及独立性的概念。协方差和相关系数被用来量化随机变量之间的线性关系。一个重要的章节专门献给联合正态分布及其在多元统计分析中的基础地位。条件期望的引入,作为在已知部分信息下对未知量进行最佳线性无偏估计的工具,其理论推导和实际意义得到了充分的阐述。  第三部分:极限理论与大数定律  概率论的真正力量体现在其对大量重复试验结果的预测能力上。本部分聚焦于概率论的极限理论,这是连接概率论与数理统计的桥梁。  我们严格证明了大数定律(Law of Large Numbers, LLN)的各个版本,包括弱大数定律和强大数定律。读者将理解随机变量的样本均值如何依概率收敛或几乎必然收敛于期望值。  更进一步,本书对中心极限定理(Central Limit Theorem, CLT)进行了细致的讨论。CLT不仅是统计推断的理论基石,也是理解随机现象普遍性的关键。我们探讨了不同随机变量序列下CLT的适用条件和收敛速度。  第四部分:随机过程的引入  理解随时间演变的随机现象需要引入随机过程的概念。本书适当地介绍了初级的随机过程理论,为后续深入学习随机分析打下基础。  我们重点分析了马尔可夫链(Markov Chains),特别是离散时间马尔可夫链(DTMC)。详细讨论了状态空间、转移概率矩阵、一步分布和稳态分布(平稳分布)的概念。稳态分布的存在性、唯一性以及遍历性被严格证明,这对于模拟和分析具有长期行为的系统(如排队论、物理模型)至关重要。  第五部分:概率论的工具箱与应用思维  为增强实用性,本书穿插了许多重要的数学工具和应用视角:  1. 矩量生成函数(Moment Generating Functions, MGFs):作为识别分布和推导矩的强大代数工具,MGFs的性质和唯一性得到了充分阐述。 2. 不等式:切比雪夫不等式(Chebyshev's Inequality)、马尔可夫不等式(Markov's Inequality)和詹森不等式(Jensen's Inequality)被用作理论论证和边界估计的利器,强调它们在不依赖特定分布形态下的应用价值。 3. 模拟与计算思维:虽然本书侧重于解析方法,但我们鼓励读者将理论与计算相结合。例如,在讨论分布时,会提及蒙特卡洛方法在复杂积分或期望计算中的潜力,培养读者将数学模型转化为可计算方案的能力。  本书的特点  本书的叙述风格力求清晰、逻辑严密且富有启发性。每一个新概念的引入都伴随着清晰的定义、直观的解释和严格的证明。大量的精心设计的例题贯穿始终,这些例题旨在巩固理论理解,并展示概率论如何解决来自物理学、经济学、计算机科学等领域的实际问题。习题部分分为基础练习和更具挑战性的深化问题,确保读者能够通过主动思考来内化所学知识。本书的目标是使读者不仅能“使用”概率论,更能“理解”概率论的内在结构和美学。