吳欣洲

摘 要：本文在以事件發(fā)生的不確定性為引子，介紹了日常生活中遇到的概率問題，用數(shù)學(xué)中的概率論的相關(guān)知識(shí)驗(yàn)證了“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”這種說法是基本成立的。同時(shí)，針對(duì)保險(xiǎn)，采用伯努利試驗(yàn)理論和二項(xiàng)分布相關(guān)知識(shí)，驗(yàn)證了“保險(xiǎn)公司盈利”是必然的，以及保險(xiǎn)公司獲得某一利潤(rùn)的概率。最后，把數(shù)學(xué)期望和方差運(yùn)用于“投資理財(cái)決策”，對(duì)幾種投資的收益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：概率 伯努利試驗(yàn) 二項(xiàng)分布 中心極限定理

中圖分類號(hào)：O211.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（a）-0249-02

數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)理論，有著嚴(yán)密的理論體系。概率論作為數(shù)學(xué)理論體系的一個(gè)重要組成部分，與人們的生產(chǎn)有著千絲萬縷的聯(lián)系[1]。

根據(jù)現(xiàn)象是否發(fā)生，可以把現(xiàn)象分成兩大類：一類是確定性現(xiàn)象，如“早晨，太陽必然從東方升起”；一類是不確定現(xiàn)象，即隨機(jī)現(xiàn)象，如“明天是否降雨”。這些現(xiàn)象可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn)，它們出現(xiàn)的概率或大或小。下面，針對(duì)這種具有不確定性的現(xiàn)象，本文將對(duì)生活中的幾個(gè)具體例子進(jìn)行分析和討論。

1 三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮

我們常說“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”。我們多用這句話來表達(dá)人多力量大、眾志成城的意思。這句話到底有沒有道理，對(duì)不對(duì)呢？我們用概率論來論證一下。

假設(shè)以諸葛亮的智商，解出問題的概率為0.8。臭皮匠的智商低，臭皮匠A解出問題的概率為0.5，臭皮匠B解出問題的概率為0.48，臭皮匠C解出問題的概率為0.45。那么，三個(gè)臭皮匠解出問題的概率為有多大呢？我們可以這樣來分析：如果一件事情出現(xiàn)的概率為P，則該事件不出現(xiàn)的概率必定為1-P，這樣三個(gè)臭皮匠都解不出問題的概率為[1-P（A）]×[1-P（B）]×[1-PC）]，把全部可能1，減去三個(gè)臭皮匠都不能解出問題的概率，即為三個(gè)臭皮匠至少一個(gè)人解出問題的概率為：

P（A+B+C）=1-[1-P（A）]×[1-P（B）]×[1-PC）]=1-0.5×0.52

×0.55=0.857>0.8

這三個(gè)才能平庸的臭皮匠中至少有一個(gè)人解出問題的概率超過了0.8。三個(gè)臭皮匠解決問題的能力超過了神機(jī)妙算的諸葛亮。

通過以上我們的論證，論題“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”基本成立。為什么是基本成立呢？假如諸葛亮的智商是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臭皮匠，或者有些問題太難了，諸葛亮還可能解決，而臭皮匠解決的可能性比較小，那結(jié)果可能就不一樣了。例如諸葛亮解出問題的概率為0.7，三個(gè)臭皮匠解出問題的概率都只有0.3，我們?cè)俅伟凑丈厦娴墓竭M(jìn)行解答，三個(gè)臭皮匠中至少一個(gè)人解出問題的概率為：

P（A+B+C）=P（A）+P（B）+P（C）-P（AB）-P（BC）-P（AC）+P（A

BC）=0.639<0.7

三個(gè)臭皮匠的能力就有點(diǎn)捉襟見肘啦。要想靠臭皮匠來解決問題，那么只有增加人數(shù)，才能超過諸葛亮。

2 保險(xiǎn)盈利分析

生活中，我們經(jīng)常會(huì)考慮買保險(xiǎn)的事情[2]。假如有2500個(gè)人購買了壽險(xiǎn)，年死亡概率為0.001，每人每年的保險(xiǎn)費(fèi)為12元，身故保險(xiǎn)金為2000元/人，那么，保險(xiǎn)公司在一年里獲利不少于10000元的概率有多大呢？會(huì)不會(huì)虧本呢？

可以設(shè)一年中死亡的人數(shù)為X，把2500人在一年里是否死亡看成2500重伯努利試驗(yàn)。ξ表示死亡發(fā)生的人數(shù)，對(duì)于每一個(gè)人，如果死亡概率為p=0.001，則不死亡的概率 q=1-0.001=0.999，ξ就服從參數(shù)p的二項(xiàng)分布，其中p稱為成功概率。

二項(xiàng)分布的數(shù)學(xué)期望：E=np=2500×0.001=2.5。

二項(xiàng)分布的方差：D=np（1-p）=2500×0.001×0.999=2.4975。

（1）保險(xiǎn)公司在一年里獲利不少于10000元的概率。

按照以上假設(shè)，保險(xiǎn)公司年保費(fèi)收入為2500×12=30000元，賠付為2000X，則根據(jù)中心極限定理得。

P（30000-2000X≥100000）=P（0≤X≤2）

（2）保險(xiǎn)公司虧本的概率。

P（30000<2000X）=P（X≥15）

保險(xiǎn)公司虧本的概率接近于零，這就是保險(xiǎn)公司必然盈利的原因。而對(duì)于我們投保人來說，每年繳納12元的保費(fèi)就可獲得一份2000元的保障，也可以接受，這也是一種雙贏。

3 投資決策

投資往往存在很多不確定的隨機(jī)因素，只有正確的、科學(xué)的決策才能達(dá)到以最低的成本和風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)獲得最大的收益[3]。在這方面，概率論雖不能直接提供決策建議，但是他能提供一些信息，最終幫助我們做出正確的決策。

假如有三個(gè)項(xiàng)目可供選擇進(jìn)行投資，其收益受市場(chǎng)的影響，有一定的不確定性，若把市場(chǎng)發(fā)展分為優(yōu)、中、差三種情況，發(fā)生概率分別為0.3、0.6和0.1，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，不同情況下各種投資的收益率見表1。

那么如何投資更為合理呢？

首先，我們用數(shù)學(xué)期望的對(duì)各項(xiàng)目的投資預(yù)期收益進(jìn)行計(jì)算：

E1=12%×0.3+3%×0.6+（-3%）×0.1=5.1%

E2=7%×0.3+4%×0.6+（-1%）×0.1=4.7%

E3=9%×0.3+3%×0.6+（-2）×0.1=4.4%

從以上數(shù)據(jù)可知，投資項(xiàng)目1我們可能獲得的收益最大，項(xiàng)目2次之。但是，高回報(bào)一般伴隨著高風(fēng)險(xiǎn)，我們用方差來評(píng)估各投資項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)：（為了計(jì)算方便，省略了百分號(hào)）

D（A）=（12-5.1）2×0.3+（3-5.1）2×0.6+（-3-5.1）2×0.1=23.49

D（B）=（6-4.7）2×0.3+（4-4.7）2×0.6+（-1-4.7）2×0.1=3.49

D（C）=（9-4.4）2×0.3+（3-4.4）2×0.6+（-2-4.4）2×0.1=11.62

方差越大，說明收益的波動(dòng)范圍越大，風(fēng)險(xiǎn)也越大，所以從方差來看，投資項(xiàng)目1的風(fēng)險(xiǎn)是投資項(xiàng)目2的風(fēng)險(xiǎn)的6倍左右，將收益與風(fēng)險(xiǎn)綜合考慮，最好選擇項(xiàng)目2進(jìn)行投資，雖然收益較項(xiàng)目1少0.4%，但是風(fēng)險(xiǎn)卻小了很多。

4 結(jié)語

有一位哲學(xué)家曾經(jīng)說過：“概率的學(xué)習(xí)是人生的真正指南”。身邊處處可以發(fā)現(xiàn)概率論的身影，它已經(jīng)滲透到我們生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。它可以幫助我們分析生活中所面臨的問題，指導(dǎo)我們透過事物的表面現(xiàn)象看到其內(nèi)在的本質(zhì)，從而能夠找到解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)，輕松地解決問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉云，王陽.巧用概率模型解決代數(shù)問題[J].和田師范?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2008（2）：215-216.

[2] 趙靜，毛捷，張磊.社會(huì)保險(xiǎn)繳費(fèi)率、參保概率與繳費(fèi)水平——對(duì)職工和企業(yè)逃避費(fèi)行為的經(jīng)驗(yàn)研究[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)，2016，15（1）：341-372.

[3] 王愛玲.概率統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型在投資決策中的應(yīng)用[J].科技信息，2012（9）：153-154.