萬嫡
【摘 要】隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)與人們?nèi)粘I畹穆?lián)系日益密切,通過概率推算與數(shù)理統(tǒng)計能夠?qū)ι钪幸恍┬「怕适录M行分析,同時還能夠更好的指導(dǎo)人們規(guī)避風(fēng)險。在日常生活中,隨機現(xiàn)象十分普遍,如福利彩票、項目投資等,均需要通過概率論與數(shù)理統(tǒng)計等相關(guān)知識,對隨機現(xiàn)場的發(fā)生幾率進行統(tǒng)計,從而做出科學(xué)合理的判斷?;诖?,本文首先對概率論與數(shù)理統(tǒng)計的含義進行簡單的介紹,然后通過案例分析的方式,對二者在生活中的應(yīng)用進行分析和闡述。
【關(guān)鍵詞】概率論;數(shù)理統(tǒng)計;生活應(yīng)用
概率論與數(shù)理統(tǒng)計屬于經(jīng)濟數(shù)學(xué)中的三大支柱之一,主要對隨機現(xiàn)象的規(guī)律性問題進行推導(dǎo)和研究,在社會生活中得到廣泛的應(yīng)用,如保險業(yè)務(wù)、水文、地震預(yù)報、產(chǎn)品的抽樣檢查、反導(dǎo)彈系統(tǒng)構(gòu)建等。在通信工程中的應(yīng)用,能夠使信號的分辨率與抗干擾性得到顯著提升,屬于數(shù)學(xué)學(xué)科中最為活躍的分支之一。
一、概率論與數(shù)理統(tǒng)計概述
(一)概念
概率論與數(shù)理統(tǒng)計屬于經(jīng)濟數(shù)學(xué)中具有特色又十分活躍的分支,其中,概率論主要是根據(jù)大量同類隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律,對于其中存在的某一結(jié)果出現(xiàn)的可能性進行客觀的判斷,并且作出數(shù)量上的解釋,對事件發(fā)生概率的大小進行對比分析;而數(shù)理統(tǒng)計是在概率論的基礎(chǔ)上,對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行資料的收集、整理、分組、編制次數(shù)分配表等,對各種特征指標(biāo)進行計算和描述。
(二)學(xué)習(xí)要點
(1)在概率論與數(shù)理統(tǒng)計相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中,應(yīng)注重對概念引入和背景的理解,例如為什么引進“隨機變量”這一概念,事實上,這一過程具有較強的抽象性,但只有了解了統(tǒng)計方法的直觀含義,才能夠?qū)⒋祟愔R更好的運用到日常生活當(dāng)中。例如,在對未知分布的數(shù)學(xué)期望進行估計時,應(yīng)考慮到兩點,一是如何尋找合適的估計量,二是如何對多個估計量的優(yōu)劣進行對比;這將需要從根本上理解統(tǒng)計方法,否則單純的“套路子”很容易出現(xiàn)各種錯誤。
(2)在對概率論知識的學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)對引入概念的含義與相互間的聯(lián)系與差異進行仔細的琢磨,例如,隨機變量的含義有哪些,具有怎樣的意義等;許多學(xué)生在學(xué)習(xí)此方面知識時,抱怨公式太多,許多檢驗表格記不住,但事實上,只要將主要的公式與統(tǒng)計方法銘記于心,并且充分掌握它們之間的聯(lián)系,大部分統(tǒng)計問題即可迎刃而解[1]。
二、概率論與數(shù)理統(tǒng)計在生活中的應(yīng)用
(一)在投資項目中的應(yīng)用
1.層次分析法
在對一組不確定因素的未來走向進行研究時,需要對各個因素之間的相互關(guān)聯(lián)與影響進行分析,由于可能對經(jīng)濟評價指標(biāo)產(chǎn)生影響的因素眾多,因此可以將這些不確定因素劃分為多次層次,每個層次的要素數(shù)量若干,結(jié)構(gòu)上與多級梯階結(jié)構(gòu)相似,通過層次分析法對不確定因素的出現(xiàn)概率進行判斷。在層次分析法應(yīng)用的過程中,需要通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方式來完成,主要包括:針對存在的問題構(gòu)建梯階層次結(jié)構(gòu)模型,將每個層次的要素與上一層次的要素進行對比,以評定尺寸為準(zhǔn)則,對要素的相對重要度進行對比,構(gòu)造判斷矩陣,計算各要素的綜合重要度,從而對各要素的發(fā)生概率進行判斷,為決策者提供科學(xué)有力的決策依據(jù)。
2.蒙特卡羅法
在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)上,蒙特卡羅法誕生,通過反復(fù)隨機抽樣的方式,對影響項目投資的各項因素進行模擬,根據(jù)各因素的變化規(guī)律,計算出其對目標(biāo)產(chǎn)生的影響。此種方式能夠?qū)嶋H過程進行真實的還原,使實際問題得到有效的解決。在數(shù)學(xué)表達式上為:Y=f(x1,x2,x3,……xn),xi(i=1,2,3……,n)代表的是n個隨機變量;Y代表的是n個變量的函數(shù),是求解的目標(biāo)。
(二)在彩票業(yè)中的應(yīng)用
對于彩票購買者來說,在購買之前應(yīng)當(dāng)做好準(zhǔn)備工作,對于彩票號碼的選擇、租號的技巧等有一定的了解,最大限度的拉近與中獎號碼的距離。現(xiàn)階段,強喲大部分的體育彩票中獎號碼在0—9之間,在這10個數(shù)字中,選擇7個數(shù)字依次組成中獎號碼,根據(jù)中獎號碼中存在重復(fù)數(shù)字的規(guī)律進行選號,則能夠使中獎的概率得到顯著提升。在中獎號碼規(guī)律的研究中發(fā)現(xiàn),本期中獎號碼與上期相同的現(xiàn)象較大,與上期中獎號碼不同的選取方式多樣,因此兩期中獎號碼不同的概為P=287c35c7≈17.61%;而本期中獎號碼與上一期相同的概率則為P=1-17.61%=82.39%[2]。
(三)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用
概率論與數(shù)理知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用十分普遍,在自然界與人類社會中,有些現(xiàn)象是一定會發(fā)生的,被稱為是必然事件,而部分事件只存在一定的發(fā)生概率,被稱為是隨機事件,與必然事件具有相對性。例如,冬季的哈爾濱一定會下雪,這便是必然事件,但是降雪量的多少無法確定,屬于隨機事件;再如,投擲一枚硬幣,硬幣一定會落地,這屬于必然事件,但是落地后正反面哪個朝上,便屬于隨機事件。對于概率論的問題,可以通過例題的方式進行解釋:
例1:某商場為了開展促銷活動,組織消費者進行擲骰子游戲,共計有三個骰子,在紅色的骰子上分別印有數(shù)字2、4、9,每個點印兩個面;藍色的骰子上分別印有數(shù)字1、6、8,每個點印兩個面;綠色的骰子上分別印有數(shù)字3、5、7,每個點印兩個面;游戲規(guī)則為:兩個人一組,首先各自選擇一個骰子,同時投擲后看誰的點數(shù)更大,便能夠享受全場商品5折優(yōu)惠,求每個骰子顏色的骰子戰(zhàn)勝其他顏色的概率。
解析:
(1)紅色骰子VS綠色骰子中,紅色勝的概率為:
P(紅色勝)=1/3×1+1/3×1/3+1/3×0=4/9
(2)綠色骰子VS紅色骰子中,綠色勝的概率為:
P(綠色勝)=1-4/9=5/9
(3)藍色骰子VS綠色骰子中,藍色勝的概率為:
P(藍色勝)=1/3×1+1/3×1/3+1/3×0=5/9
(4)綠色骰子VS藍色骰子中,綠色勝的概率為:
P(綠色勝)=1-5/9=4/9
(5)紅色骰子VS藍色骰子中,紅色勝的概率為:
P(紅色勝)=1/3×1+1/3×1/3+1/3×0=5/9
(6)藍色骰子VS紅色骰子中,藍色勝的概率為:
P(藍色勝)=1-5/9=4/9
上述事件在日常生活中十分常見,例如兩個人打賭,猜硬幣的正反面,運用概率論的相關(guān)知識能夠得知,正反面的概率分別為50%,再如購買彩票、競賽比分等。其實,還有許多問題并不是單純通過組合的形式便能夠解決,還需要考慮到其中各個因素的出現(xiàn)概率問題。例如,在打橋牌時決定是否應(yīng)飛張,這時不應(yīng)單純考慮大牌目前的分布概率,還要注重叫牌的過程等,這便是條件概率知識。在現(xiàn)實生活中,許多問題更加復(fù)雜,所涉及的條件并不是單純依靠概率問題便可以得出,還涉及到經(jīng)驗、感覺以及其他的計算方式。例如,天上的云與明天是否會降雨,這二者間的關(guān)系看似簡單,但是卻存在較強的統(tǒng)計規(guī)律,甚至出現(xiàn)了許多的農(nóng)諺,但是農(nóng)諺并不能完全當(dāng)做參考依據(jù),還要通過大量非概率的計算作為輔助[3]。
在現(xiàn)實生活中,完全的純概率問題也較為常見,如彩票中的“樂透獎”,有一種較為普遍的“樂透獎”便是從44個數(shù)字中選擇6個數(shù)字,如若全中即可中大獎,這屬于一個單純的組合性問題,不摻雜任何其他因素。中獎的概率計算也較為簡單,約七百萬分之一,這個概率實在太低,懂概率的人大約都不會去上當(dāng),偶爾圖新鮮好玩買一次,但是仍然有人鍥而不舍,長年累月的買,經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,在我國的一個小鎮(zhèn)中,鎮(zhèn)上共計有六萬人口,每年在“樂透獎”上的花銷竟然達到了二千七百萬美元,也就是每人每天在此方面的花銷約400多元,這結(jié)果實在有些不可思議。由此可見,概率論與數(shù)理知識的重要性,它體現(xiàn)在現(xiàn)實生活的方方面面,能夠通過科學(xué)的計算與分析,幫助人們做出正確合理的決定。
三、概率論與數(shù)理統(tǒng)計的應(yīng)用案例分析
英國邏輯學(xué)家杰文斯曾經(jīng)評價概率論為生活真正的領(lǐng)路人,如若沒有對概率的某種估計,人們的生活將寸步難行。概率論與數(shù)理統(tǒng)計在生活中的許多方面應(yīng)用甚廣,主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容:
首先,概率論在生產(chǎn)中的應(yīng)用較為普遍,主要體現(xiàn)在生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗方面。在生產(chǎn)過程中,合格產(chǎn)品與不合格產(chǎn)品都有一定的概率出現(xiàn),通過抽樣檢查的方式,對其中存在的不合格產(chǎn)品數(shù)量進行檢查,便能夠推算出整個廠家生產(chǎn)的不合格產(chǎn)品的數(shù)量,以及不合格產(chǎn)品的概率,并以此為依據(jù),對該產(chǎn)品是否有資格被投入收場進行判斷。
其次,概率論也被應(yīng)用到投資中。俗話說“不要把雞蛋放在同一個籃子里”。同樣的道理,在投資股票的過程中,購買多支股票的回報率要高于一支股票,此種現(xiàn)象便可以用概率的方式來解釋。
例2:某企業(yè)購買了3支獨立股票,股票的獲利概率分別為70%、50%和40%,求(1)任意兩種股票中,至少有一種能夠獲利的概率為多少;(2)三支股票中至少一種能獲利的概率為多少;
解:假設(shè)三支股票的獲利事件為A、B、C,并且事件具有獨立性,并且P(A)=0.7、P(B)=0.5、P(C)=0.4.
(1)任意兩支股票中,至少有一種獲利的概率,也就是三支股票中,至少有兩支需要獲利,如若少于兩支股票獲利,則三支股票中只能隨機抽取兩支不獲利股票。在任意兩支股票中,至少一支獲利的概率為:
P1=P(AB+BC+AC)
=P(AB)+P(BC)+P(AC)-2P(ABC)
=0.7×0.5+0.5×0.4+0.7×0.4-2×0.7×0.5×0.4
=0.55
即任意兩支股票中,至少有一種獲利的概率為55%。
(2)三支股票中,至少有一支獲利的概率為:
P2=P(A+B+C)
=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(BC)-P(AC)+P(ABC)
=0.7+0.5+0.4-0.7×0.5-0.5×0.4-0.7×0.4+0.7×0.5×0.4
=0.91
即三支股票中,至少有一支獲利的概率為91%。
由此可見,在三支股票中,至少有一支獲利的概率超過了90%,則說明該企業(yè)有很大的獲利機會,而任意兩支股票中,至少有一支獲利的概率剛剛超過50%,也將意味著要想保障獲利,則需要采用分散投資的方式,進一步解釋了為何“不要把雞蛋放在同一個籃子里” [4]。
四、結(jié)論
綜上所述,概率論主要對可能發(fā)生的事件進行分析,并作為理論嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)分支,被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活當(dāng)中?,F(xiàn)階段,概率論與數(shù)理統(tǒng)計在自然科學(xué)領(lǐng)域不斷延展,有效解決了大量經(jīng)濟穩(wěn)定增長與最優(yōu)決策等問題。在人們的日常生活中概率的影子也無處不在,小到天氣預(yù)報、大到火箭上天,都與概率論息息相關(guān),總之,概率論與統(tǒng)計數(shù)理相關(guān)知識的應(yīng)用,能夠使人們的生活與投資變得更加理智與科學(xué)。
【參考文獻】
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