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补写西瓜经第六十七章:切比雪夫不等式

补写西瓜经第六十七章:切比雪夫不等式

作者: 西瓜经 | 来源:发表于2018-12-07 15:31 被阅读13次

    下面我们介绍一个在概率论和统计学方面都比较有名的不等式,切比雪夫不等式。

    切比雪夫不等式:

    设随机变量X 具有数学期望E (X)和方差D (X),则对任意正数ε>0,不等式

    成立。

    接着我们探索一下切比雪夫不等式在乐透型彩票学中的运用。

    开始之前我们先普及两个等式:

    设随机变量X服从参数为n,p二项分布。则

    假如我们知道某件事情的期望和方差,那么这么求它在n次独立重复试验中,发生在某一段区间的概率呢?

    下面我们用数学期望来描述它:

    还是13年连号统计结果,我们这里给它加权。

    我们设每年连号的开出期数为随机变量X,则随机变量X的数学期望值为:

    E ( X  ) =87 x (1/13) + 95 x (1/13) +96 x (1/13) +…115 x (1/13)

    = 101.15≈101期。

    标准差我们之前求过,这里就不再赘述啦。是6.974约等于7,所以它的方差为49。

    可以看到双色球每年连号的开出期数位于这个区间[81,121]的概率为0.889,约等于90%的概率,很高。

    切比雪夫不等式不能够精确的给出某一个事件的概率,不等式嘛,只能给出一个大概的估计值,但是依然有用,总比一团混沌,一句彩票无规律,没得搞啦好。

    假如我们知道某一件事情的发生概率,并且知道它服从正态分布,那么我们这么求它在n次独立重复试验中,发生在某一段区间的的概率呢?

    这个问题依然可以用切比雪夫不等式来解答。

    下面我们以同尾号为例。我们知道在双色球中,同尾号共有13514704注同尾号。所以同尾号的开出概率为 13514704/17721088 =0.76 。虽然没有具体的求证,但是我们知道同尾号往年的开奖记录是服从正太分布的。那么下面我们试估计2019年100次的开奖记录中,双色球同尾号开出的期数位于50期到70期之间的概率。

    解答:

    同样的我们还是拿到啦期望和方差,下面就可以用切比雪夫不等式来求解啦。

    算出来2019年双色球100次的开奖记录中,同尾号开出的期数位于50期到70期之间的概率为0.82。

    *注意我们这里说的是100次的开奖记录,不是一年的开奖记录。

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