通过两个骰子游戏理解概率论期望

2020年1月1日09:54:47通过两个骰子游戏理解概率论期望已关闭评论

•骰子游戏1

通过两个骰子游戏理解概率论期望

掷骰子一次,随机变量X是掷出的点数,计算X的期望。

我们如法炮制,列出X的取值和对应的概率,如表1-1所示。由此可以求得期望:

E(X)=(1/6)×1+(1/6)×2+(1/6)×3+(1/6)×4+ (1/6)×5+(1/6)×6 =3.5

表1-1  骰子游戏1中随机变量取值和概率

通过两个骰子游戏理解概率论期望

这个骰子的点数期望是3.5,可是,骰子上可没有3.5这个点数,期望值是3.5代表了什么呢?

带着这个疑问,我们换一个骰子,把原来的六点改成三点,重新来过。

•骰子游戏2

掷骰子一次,随机变量X是掷出的点数,计算X的期望。根据表2-5,可以求得期望:

E(X)=(1/6)×1+(1/6)×2+(1/6)×3+(1/6)×3+ (1/6)×4+(1/6)×5 =3

表1-2 骰子游戏2中随机变量取值和概率

通过两个骰子游戏理解概率论期望

这一次,点数的期望值是三点,刚好是X可能出现的点数,似乎是一个有意义的结果。可是,意义在哪里?难道反复抛掷骰子B,最终就会一直出现三点吗?显然不是。

读者可以自己设计几个骰子,算一算它们的点数期望,看看期望和点数之间是不是存在联系。最终我们会发现,期望并不一定是随机变量的某一个值,期望可以是任何数值,即使它刚好与随机变量的某个取值相同,也与这个取值没有任何关系。期望只是随机变量的一个特征值,它就像一个球体的“球心”,随机变量的取值好比球体内的点,这些点分布在球心周围,甚至就是球心本身。因此,用期望来描述随机变量,就好像用球心来描述一个球体。但是球心不足以描述球体的全部特征,球体还有另一个特征——“半径”,随机变量的另一个特征“方差”正是用来描述“半径”的。

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