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教育教学
概率论在生活中的应用
时间:2015年12月21日 00:00 来源:304永利集团官网入口 作者: 最后编辑:

概率问题是研究随机现象统计规律性的学科,是近代数学的一个重要组成部分,但它并非高深莫测、高不可攀。它不仅在科学技术、工农业生产和经济管理中发挥着重要作用。而且它常常就发生在我们身边,出现在我们每一个人的生活里,只要我们善于利用概率的知识去解决问题,概率论就会对我们的生活产生积极的影响。下面结合生活中的几个事例来说明一下。

一、凭运气能通过考试吗?

日常生活中我们总希望自己的运气能好一些,碰运气的也大有人在,就像考生面临考试一样,这其中固然有真才实学者,但也不乏抱着侥幸心理的滥竽充数者。那么对于一场正规的考试仅凭运气能通过吗?我们以大学英语四级考试为例来说明这个问题。四级考试包括听力、语法结构、阅读理解、填空、写作等。除写作15分外,其余85道题是单项选择题,每道题有A、B、C、D四个选项,这种情况使个别学生产生碰运气和侥幸心理,那么靠运气能通过四级英语考试吗?答案是否定的。假设不考虑写作15分,及格按60分算,则85道题必须答对51题以上,可以看成85重贝努利试验。概率非常小,相当于1000亿个靠运气的考生中仅有0.874人能通过。所以靠运气通过考试是不可能的。

二、奖金如何分配才算公平?

比如,在一次乒乓球比赛中设立奖金1000元。比赛规定:谁先胜3盘,谁获得全部奖金。设甲、乙二人的球技相当,现已打了3盘,甲2胜1负,由于某特殊原因必须中止比赛。问这1000元应如何分配才算公平?下面来分析一下,

方案一:平均分,这对甲欠公平。

方案二:全部归甲,这对乙不公平。

方案三:按已胜盘数的比例对甲、乙进行分配。

方案三看似合理,双方可以接受的方法,即甲拿2/3,乙拿1/3。仔细分析,发现这也并不合理。理由如下:设想继续比赛,要使甲、乙有一个胜3盘,只要再比2盘即可,结果无非是以下四种情况之一:甲甲,甲乙,乙甲,乙乙。其中“甲乙”表示第4盘甲胜、第5盘乙胜,其余类推。把乙比赛过的3盘与上述四种结果结合,即甲乙打完5盘,可以看出前3个结果都是甲先胜3盘,因而甲可得1000元, 只有最后一个结果乙才得1000元。在球技相当的条件下,上述四个结果应有等可能性。因此方案四是因为甲乙最终获胜可能性的大小这比为3︰1,所以全部奖金应按制胜率的比例分,即甲得750元,乙得250元,才算公平合理。用全概率公式计算:若再比一盘,甲乙胜的概率各为1/2。若甲胜,由甲得全部奖金;若乙胜,则甲乙各胜2盘,奖金平分。所以有甲得奖金=1/2×1000+1/2×500 =750(元)。

这个问题实际上是利用了加权平均数的方法,即求均值的思想方法,在决策分析中经常用到。

三、车在哪里?

1991年1月21日,美国《游行》杂志的一个专栏中刊登了一个题目:有三扇门,其中有一扇门的后面是一辆汽车,另两扇门的后面则各有一只羊。你可以猜一次。猜中羊可以牵走羊,猜中汽车则开走汽车。当然大家都希望能开走汽车。现在假如你猜了某扇门的后面是车(例如1号门),然后主持人把无车的一扇门打开(例如3号门)。此时,请问:你是否要换2号门?

一种认为这三扇门的后面有车的可能性是一样的,都是1/3。所以不必换选别的门。另一种答案是应该换。理由是:车在1号门的概率确实是1/3,于是车在2号门和3号门后面的概率就是2/3。现在主持人既然把3号门打开了,那里没有车, 所以在2号门后面的概率是2/3,因此应该换。两种意见争执不下,如果这个问题由你来解决你将怎么处理?

设$A_i$车在第$i(i = 1,2,3)$扇门后面。则当主持人打开没有车的第3扇门后,第1扇门后有车的概率为
$$P\left( {A_1 |\bar A_3 } \right) = P\left( {A_1 \bar A_2 |\bar A_3 } \right) = \frac{{P(A_1 \bar A_2 \bar A_3 )}}{{P(\bar A_3 )}} = \frac{{1/3}}{{2/3}} = \frac{1}{2}$$

根据这个计算结果,你还要换吗?

因此,人们在生活和工作中,无论做什么事都要脚踏实地,对生活中的某些偶然事件要理性的分析、对待。随着生产的发展和科学技术水平的提高,概率已渗透到我们生活的各个领域。总之,由于随机现象在现实世界中大量存在,概率必将越来越显示出它巨大的威力。

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