白捍東
【摘要】本文介紹了概率的某些知識在實際問題中的應(yīng)用,概率論是指導(dǎo)人們從事物表象看到其本質(zhì)的一門科學(xué)。本文由現(xiàn)實生活中的部分現(xiàn)象探討了概率知識的廣泛應(yīng)用,探討概率知識在實際生活中的廣泛應(yīng)用,進一步揭示概率統(tǒng)計與實際生活的密切聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】隨機現(xiàn)象;概率;數(shù)學(xué)運用;應(yīng)用分析
隨著人類社會的進步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)濟全球化的日益進程,數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用越來越廣,生活中的數(shù)學(xué)無處不在。數(shù)學(xué)的一個非常重要的分支——概率論,在眾多領(lǐng)域內(nèi)扮演著越來越重要的角色,取得了越來越廣泛的應(yīng)用。正如英國邏輯學(xué)家和經(jīng)濟學(xué)家杰文斯所說:概率論是“生活真正的領(lǐng)路人,如果沒有對概率的某種估計,我們就寸步難行,無所作為”。概率論滲透到生活的方方面面,從而為我們的日常生活帶來方便,下面從三個方面來討論概率在實際生活中的具體應(yīng)用。
一、以小搏大的問題
概率,簡單地說,就是一件事發(fā)生的可能性的大小。比如:太陽每天都會東升西落,這件事發(fā)生的概率就是100%或者說是1,因為它肯定會發(fā)生;而太陽西升東落的概率就是0,因為它肯定不會發(fā)生。但生活中的很多現(xiàn)象是既有可能發(fā)生,也有可能不發(fā)生的,比如某天會不會下雨、買東西買到次品等等,這類事件的概率就介于0和100%之間,或者說0和1之間。在日常生活中無論是股市漲跌,還是發(fā)生某類事故,但凡捉摸不定、需要用“運氣”來解釋的事件,都可用概率模型進行定量分析。不確定性既給人們帶來許多麻煩,同時又常常是解決問題的一種有效手段甚至唯一手段。
走在街頭,來來往往的車輛讓人聯(lián)想到概率,生產(chǎn)、生活更是離不開概率。在令人心動的彩票搖獎中,概率也同樣指導(dǎo)著我們的實踐。繼股票之后,彩票也成了城鄉(xiāng)居民經(jīng)濟生活中的一個熱點。據(jù)統(tǒng)計,全國100個人中就有3個彩民。通過對北京、上海與廣州3城市居民調(diào)查的結(jié)果顯示,有50%的居民買過彩票,其中5%的居民成為“職業(yè)”(經(jīng)濟性購買)彩民。“以小博大”的發(fā)財夢,是不少彩票購買者的共同心態(tài)。那么,購買彩票真的能讓我們?nèi)缭敢詢攩幔恳詮?6個號碼中選擇7個的投注方式為例,看起來似乎并不很難,其實卻是“可望而不可及”的。
二、小概率事件
小概率事件,字面意義就是發(fā)生的可能性極小的事件。比如,北京地區(qū)出現(xiàn)日全食;山西洪洞發(fā)生里氏5級地震,新疆吐魯番地區(qū)下了一場暴雨,小行星撞地球等等。以上這些是發(fā)生在自然界的小概率事件,發(fā)生在人類社會的小概率事件諸如上證指數(shù)突破2000點,某特定國家通過允許同性戀的法律,某兩個國家統(tǒng)一等等。至于發(fā)生在日常生活中的小概率事件,也是不勝枚舉,如某個特定的人中了彩票頭獎,某日某地有人跳樓自殺,等等。
小概率事件是要和不可能事件,也即無概率事件區(qū)別開的。所謂不可能事件,就是指完全不可能發(fā)生、概率為零的事件。不可能事件可以分為三類。第一類,如某人某時刻既在甲地又在乙地,世界上既有能刺穿一切盾的矛又有能抵擋一切矛的盾等等,屬于自相矛盾的事件,違反了邏輯,也就絕對不可能發(fā)生。這類不可能事件顯然沒有研究意義。
第二類,如日本沒有進行南京大屠殺、諸葛亮的隱居地在河南南陽而不是湖北襄陽等等,是對于歷史上確鑿發(fā)生過的事件的否定,也即對必然事件的否定,其概率自然為零。但是這種不可能事件在統(tǒng)計學(xué)上也沒有研究意義,因為統(tǒng)計學(xué)更多地是關(guān)注在一定條件下可以重現(xiàn)的事件以及一般性的事件,而不是永遠無法重現(xiàn)的個別事件。
不可能事件的第三類,如永動機、常溫常壓下純冰在零攝氏度以下自發(fā)融化、地球接收到三秒鐘前太陽發(fā)射的光線等等,違反了最基本的自然規(guī)律,也是對必然事件的否定,因而發(fā)生的概率也為零。
三、賭徒的謬誤
馬克先生和馬克太太有五個孩子,都是女兒。馬克太大說:“我希望我們下一個孩子不是女孩?!蹦饺菹壬f:“親愛的,在生了五個女兒之后,下一個肯定是兒子。”請問,馬克先生說得對嗎?如果你對這類問題回答說“對”,那你就陷入了所謂“賭徒的謬誤”中了。馬克夫婦生下一個孩子是男孩子的概率仍然只是二分之一,這是因為性別主要由父親x、y染色體決定,被遺傳x染色體是女孩,被遺傳y染色體是男孩,概率各1/2。
體育比賽中,一局定勝負,雖然比賽雙方獲勝的機會均為二分之一,但是由于比賽次數(shù)太少,商業(yè)價值不大,因此比賽組織者普遍采用“三局兩勝”或“五局三勝”制決定勝負的方法,既令參賽選手滿意,又被觀眾接受,組織者又有利可圖。那么它對于雙方選手來說真的公平嗎?以下我們用概率的觀點和知識加以闡述:
日常生活中我們總希望自己的運氣能好一些,碰運氣的也大有人在,就像考生面臨考試一樣,這其中固然有真才實學(xué)者,但也不乏抱著僥幸心理的濫竽充數(shù)者。那么,對于一場正規(guī)的考試僅憑運氣能通過嗎?我們以大學(xué)英語四級考試為例來說明這個問題。
大學(xué)英語四級考試是全面檢驗大學(xué)生英語水平的一種考試,具有一定難度,包括聽力、語法結(jié)構(gòu)、閱讀理解、填空、寫作等。除寫作15分外,其余85道題是單項選擇題,每道題有A、B、C、D四個選項,這種情況使個別學(xué)生產(chǎn)生碰運氣和僥幸心理,那么靠運氣能通過四級英語考試嗎?答案是否定的。假設(shè)不考慮寫作15分,及格按60分算,則85道題必須答對51題以上。
概率非常小,相當于1000億個靠運氣的考生中僅有0.874人能通過。所以靠運氣通過考試是不可能的。
因此,我們在生活和工作中,無論做什么事都要腳踏實地,對生活中的某些偶然事件要理性的分析、對待。一位哲學(xué)家曾經(jīng)說過:“概率是人生的真正指南”。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高,概率已滲透到我們生活的各個領(lǐng)域。眾所周知的保險、郵電系統(tǒng)發(fā)行有獎明信片的利潤計算、招工考試錄取分數(shù)線的預(yù)測甚至利用腳印長度估計犯人身高等無不充分利用概率知識。
如今“降水概率”已經(jīng)赫然于電視和報端。有人設(shè)想,不久的將來,新聞報道中每一條消息旁都會注明“真實概率”,電視節(jié)目的預(yù)告中,每個節(jié)目旁都會寫上“可視度概率”。另外,還有西瓜成熟概率、火車正點概率、藥方療效概率、廣告可靠概率等等。又由于概率是等可能性的表現(xiàn),從某種意義上說是民主與平等的體現(xiàn),因此,社會生活中的很多競爭機制都能用概率來解釋其公平合理性。
總之,由于隨機現(xiàn)象在現(xiàn)實世界中大量存在,概率必將越來越顯示出它巨大的威力。
【參考文獻】
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