“城市報告顯示,平均每5分鐘就會有一輛公交車經過我所在的車站,但我計算了過去30次乘坐公交車的情況,平均的等待時間是7分鐘。市政府是否在說謊呢?”并不一定。他們報告的可能是真實情況,而你的感覺可能也是正確的。
讓我們來具體地解釋一下,不過你要有充足的耐心,因為我們需要用一些抽象的數學概念來闡述這個問題。
假設在前10分鐘,每2分鐘就有一輛公交車到達本站,一共駛過了5輛公交車。然而,過了20分鐘后,第6輛公交車才駛來。經過數學運算,在30分鐘的時間段內到達本站的公交車有6輛,所以城市報告稱每5分鐘就有一輛公交車駛過。
可是你的經歷有所不同。在這30分鐘的時間段內,如果你在前10分鐘到達車站,則可以趕上前5輛公交車中的一輛。在這種情況下,你的平均等待時間只有1分鐘,因為你是在2分鐘的時間空隙內隨機到達車站的。
但問題是,你在這30分鐘的前10分鐘到達車站的概率僅為1/3。另外2/3的概率是,你在后20分鐘到達車站,而這時前5輛公交車已經開走了。在后20分鐘隨機到達車站的情況下,你的平均等待時間就是10分鐘。
這樣,在許多天內,你的平均等待時間就是1分鐘乘以1/3加上10分鐘乘以2/3,也就是7分鐘。
雖然市政府官員可以自豪地說30分鐘之內有6輛公交車駛入車站,平均5分鐘一輛,但等待最后駛來的這輛車將你的平均等待時間大大延長了。前5輛公交車的密度越大,最后一輛公交車到達車站的時間間隔就越長,你的實際等待時間與城市報告公布的平均5分鐘的差異就越來越明顯。
在同樣的情況下,你和市政府卻得出了明顯不同的結論,是不是令人詫異呢?