Аксиоматическое построение теории вероятностей создано в начале 30-х годов академиком А. Н. Колмогоровым. Аксиомы теории вероятностей вводятся таким образом, чтобы вероятность события обладала основными свойствами статистической вероятности, характеризующей ее практический смысл. В этом случае теория хорошо согласуется с практикой.
Пусть Ώ — множество всех возможных исходов некоторого опыта (эксперимента), S — алгебра событий. Напомним (см. п. 1.4), что совокупность S подмножеств множества Ώ называется алгеброй (σ-алгеброй), если выполнены следующие условия:
1. S содержит невозможное и достоверное события.
2.Если события А1, A2, А3, ... (конечное или счетное множество) принадлежат S, то S принадлежит сумма, произведение и дополнение (т. е. противоположное для Аi) этих событий.
Вероятностью называется функция P(А), определенная на алгебре событий S, принимающая действительные значения и удовлетворяющая следующим аксиомам:
А1. Аксиома неотрицательности: вероятность любого события А Î S неотрицательна, т. е.
Р(А) ≥ 0.
А2. Аксиома нормированности: вероятность достоверного события равна единице, т. е.
Р(Ώ) = 1.
A3. Аксиома аддитивности: вероятность суммы несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий, т. е. если А i× A j = 0
(i≠j), то
Совокупность объектов (Ώ, S, Р), где Ώ — пространство элементарных событий, S — алгебра событий, Р — числовая функция, удовлетворяющая аксиомам Al-А3, называется вероятностным пространством случайного эксперимента.
Вероятностное пространство служит математической моделью любого случайного явления; заданием этого пространства завершается аксиоматика теории вероятностей.