隨著生產實踐的發展,概率的應用越來越廣泛。本文從五個方面來說明概率統計知識與實際生活的緊密聯系。
一 概率應用于彩票
提到彩票,大家一定非常感興趣,馬上想到中大獎,一夜暴富。采用概率統計的知識說明中獎的概率又有多大呢?
例1,發行一種福利彩票,是從01、02……35等35個數字中,投注7個數字。搖獎時,7個數字全對的,為一等獎,可得到幾百萬元獎金。那么投注一張彩票的概率分別是:
要中一等獎,只有六百七十二萬四千五百二十分之一的偶然機會,要中四等獎只有一千分之十七的機會。通過以上的計算,可以看出買一張彩票的中獎機會是多么小。因此,明智的博彩者要量力而行,不要孤注一擲。我們應該正確地對待彩票。
二 概率在產品抽樣檢驗中的應用
產品抽樣檢查的技術,在各個生產部門中被廣泛應用,許多大工廠產量很高,每個產品數以萬計,對這些產品如果要進行全面的逐個檢驗是不可能的或不經濟的,另外,在某些情況下,產品的檢驗方法帶有破壞性,最適宜的檢驗方法是采用抽樣檢驗,即從產品中隨機地抽出若干件來檢驗,根據檢驗結果來判斷整批產品的質量。現在我們從概率的角度來說明這種抽樣是否合適。
例2,一批產品中,有N個好品,M個次品,采用抽樣檢驗的方法,現在把產品隨機地摸出來,求第K次摸出的一只是次品的概率。
解:把摸出來的產品依次放在排在一直線上的M+N個位置,則可能的排列法相當于把M+N個元素進行全排列,總數為(M+N)個元素進行全排列,總數為(M+N)!,把它們作為樣本點全體,因為第K次摸出的一只是次品有M種取法,而另外(M+N-1)次抽產品相當于(M+N-1)個元素進行全排列,有(M+N-1)!種構成法,有利場合數為M(M+N-1)!,則所求概率為 ,這個結果與K無關。
最近在網上看到一則消息,上海市公務員招考筆試成績公布,3.7萬余名報考生中將有6600余人進入面試現場。為保證公平,不僅考生面試需要通過抽簽決定順序,考官也需抽簽確定分組。那么這種抽簽決定順序的做法是否公平呢?用概率知識我們知道對這6600人來說,每個人抽到某個號的機會是相等的,也就是等可能事件。
事實上,我們細想一下,就會發覺這個結果與我們平常生活中的生活經驗非常接近,例如在體育比賽中進行抽簽,對各隊機會均等,與抽簽的先后順序無關。
在每年的高考中,就拿今年來說,高考考生大約有900萬,要對這900萬份試卷一一分析幾乎是不可能的。這就采用簡單隨機抽樣的方法,根據概率知識,我們知道假如統計工作者以這種抽樣方法抽取1000份樣本,根據概率知識,每個考生被抽取的概率為 ,這個結果表明抽簽的確與順序無關。
三 如何分發獎金
例3,甲乙兩隊有一場籃球比賽,總獎金為10萬元,采用七局四勝制,即誰先勝四局者將得到10萬元大獎,在第五場結束后,其中甲3勝2負,由于某些原因比賽不得不停止,問舉辦方現在如何分發這10萬元獎金?
我們知道如果平均分配這10萬元獎金,肯定甲有看法,但如果把10萬元全給甲,乙肯定非常不滿,那我們是否能夠采用較科學的方法把獎金發下去?有人建議用已剩局數作比例進行分配即可。但這種分發顯然有它的局限性,即沒考慮到最終取勝的概率。現在我們采用概率的知識來解決這個問題。
我們不妨讓比賽繼續下去,首先進行第六局比賽,甲和乙都有可能取勝,如果甲勝,則比賽結束,如果乙取勝,則必須進行第七場比賽,在第七局比賽中,甲和乙都有可能取勝,也就是說,我們讓比賽進行到底,看他們獲勝概率的大小來決定他們分發獎金的多少。現在利用概率的知識來計算甲最終獲勝的概率,不妨記為P甲。
通過前5局比賽來看,甲在每局獲勝的概率為3/5,乙在每局獲勝的概率為2/5,容易證明再賭2局一定可以分出勝負,因此,乙在最終勝利只許而且必須在后繼的2局比賽中全勝,這樣我們二項分布可以知道最終獲勝的概率為 = ,同樣,我們可以得到甲最終獲勝的概率為 。
也就是說,甲應該得到總獎金的 萬元,乙應該得到總獎金的 萬元,它既想到了前面比賽的情況,又與比賽結果聯系在一起,我想這樣發下去較好,是一個雙方都易接受的結果。
在現實生活中,我們遇到這樣的例子還有很多,但我們利用概率的知識都能夠非常容易的解決。
四 如何進行投資決策
但凡投資總是有一定的風險,當進行投資時,許多人感到左右為難,下面我們采用概率的知識,通過實例,計算一下當你在選擇投資方向時,如何讓你的收益最大。
例4,某人有9萬元資金,想投資某項目,預計成功的機會為30%,可得到獎金10萬元,失敗的機會為70%,將損失2萬元,若存入銀行,同期間的利率為4%,問是否做此項投資?
以ε記投資此項目的投資利潤,則投資利潤的平均值即ε的數學期望為:
Eε=10×0.3-0.7×2=1.6(萬元),而存入銀行的利息為10×4%=0.4(萬元)。
因此從期望收益的角度看,應選擇投資,當然要冒一定的風險。
就一般而言,在選擇決策前我們應權衡利弊,算出各種情況的平均值即數學期望,得到切實可行的投資方案。
五 概率知識用于生活評估中
許多大工廠產量很高,每個生產的產品數以萬計,一一把它數出來是不可能的,現在我們利用概率的知識對這些產品進行評估,最后能夠相對精確的統計出產品的總數目。
例5,有N輛卡車,車牌號從1到N,有一個盟軍偵探到德國的某一城市去,把遇到的n輛車子的牌號抄下,設此人遇到每輛卡車的概率相等,求抄到的最大號碼恰好為k的概率。
解:由于遇到每輛卡車的概率相等,所以可以看作古典概率模型,若以Ak記抄到的最大號碼為k這一事件,以Bk記抄到的最大號碼不超過k這一事件,很明顯有Ak=Bk-Bk-1,根據概率的性質,P(Ak)=P(Bk)-P(Bk-1)。
根據古典概型P(Bk)= ,因此,最后得到P(Ak)= 。
利用這種方法曾在二戰中盟軍用來估計敵方的軍火生產能力,從被擊毀的戰車上的出廠號碼推測生產批量。
當然,概率在生活中應用的例子還有很多,在此不一一列舉。
〔責任編輯:王以富〕