摘 要:該文根據數學期望的有關概念,從概率論的角度舉例說明數學期望在投資決策中的應用,把現實中的實際問題轉化為數學問題。
關鍵詞:數學期望 離散型隨機變量 連續(xù)型隨機變量
中圖分類號:F7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(b)-0-02
現代社會是一個競爭非常激烈的社會,同時又是經濟社會,面對新世紀的發(fā)展要求,培育和不斷壯大投資,形成能力無疑具有突出的意義。就小的方面說,經濟問題與我們的生活息息相關,大的方面涉及到如何在這個競爭的社會中有所發(fā)展獲得最大的經濟利益?這是一個決策問題,在未來的投資戰(zhàn)略設計中,促進投資高水平形成是不可回避且必須著力解決的焦點問題之一。下面就談談數學期望在經濟問題—投資決策中的應用。
數學期望(mathematical expectation)簡稱期望,又稱均值,是隨機變量按概率的加權平均,表征其概率分布的中心位置。數學期望是概率論早期發(fā)展中就已產生的一個概念。當時研究的概率問題大多與賭博有關。假如某人在一局賭博中面臨如下的
情況。
在總共+種等可能出現的結果中,有種結果可贏得,其余種結果可贏得,則就是他在該局賭博中所能期望的收入。數學期望的這種初始形式早在1657年即由荷蘭數學家C.惠更斯明確提出。它是簡單算術平均的一種推廣。
1 數學期望的類型
1.1 離散型隨機變量的數學期望
若隨機變量的概率分布為
P(=)=,若級數 絕對收斂,則稱=++…+ +…為的數學期望或均值。
1.2 連續(xù)型隨機變量的數學期望
設連續(xù)型隨機變量的密度函數為,若 絕對收斂,則稱
=為連續(xù)型隨機變量的數學期望。
1.3 隨機變量函數的數學期望
設是隨機變量,是的函數。
(1)當是離散隨機變量,其分布律為=
隨機變量的數學期望為=
(2)當是連續(xù)型隨機變量,概率密度是,隨機變量的數學期望為=
2 數學期望在經濟問題—投資決策中的應用
2.1 投保問題
2.2 中彩問題
2.3 商品流通問題
例:假定國際市場每年對我國某種商品的需求量是一個隨機變量(單位為噸),它服從[2000,4000]上的均勻分布,已知每售出一噸該商品,就可以賺得外匯3萬美元,但若銷售不出,則每噸需倉儲費用1萬美元,那么外貿部門每年應組織多少貨源才能使收益最大。
分析:收益是由銷售量與組織的貨源數量共同決定的。以記組織的貨源數量,問題是要確定一個最優(yōu)的,為此需要確定這些量之間的關系。由于銷售量與需求量有關,后者是一個隨機變量,因此收益是的函數,并且也是一個隨機變量,記為,顯然只考慮的情況則可有下述關系式。
2.4 資金投資問題
例:某人用10萬元進行為期一年的投資,有兩種投資方案:一是購買股票,二是存入銀行獲取利息,買股票的收益取決于經濟形勢,若形勢好可獲利4萬元,形勢中等可獲利1萬元,形勢不好要損失2萬元,如果存入銀行,假設年利率為8%,可得利息8000元,又設經濟形勢好、中、差的概率分別為30%、50%、20%試問應選擇哪一種方案可使投資的效益較大?
分析:在經濟形勢好和中等的情況下,購買股票是合算的;但如果經濟形勢不好,那么采取存入銀行的方案合算,然而事先是不知道哪種情況會出現的,因此要比較兩種投資方案獲利的期望大小。
3 結語
該文從投保問題、中彩問題、商品流通問題、資金投資問題四個方面舉例說明數學期望在經濟問題中的應用。這是我們在日常工作生活中經常遇到的一些現實問題,通過分析、抽象與簡化具有普適性,從形式上看這個問題很簡單,但很值得我們進行認真的思考,有待于我們繼續(xù)研究。