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概率基础2:期望、方差和正态分布

概率基础2:期望、方差和正态分布

作者: 小学生伊文 | 来源:发表于2018-11-21 22:43 被阅读39次

    这是概率基础的第二篇,说说期望、方差,正太分布。

    1、期望

    数学含义:就是平均值。

    计算公式:E(x)=P1X1+P2X2+···PnXn

    例子:掷骰子点数的期望是多少?

    1*(1/6)+2*(1/6)+3*(1/6)+4*(1/6)+5*(1/6)+6*(1/6)=3.5

    一场赌局,赢的收益是100元,概率是50%,输的损失是80元,概率是50%。应不应该参与?

    很简单算一下期望:E=100*50% - 80*50%=10元。可以参与。

    要让期望为正,或者变大,就要提高成功的收益和概率,降低失败的损失和概率。

    怎么做呢?举几个案例。

    微博经常有转发抽奖,这个从概率来说也没问题,因为没有损失,期望肯定为正。但是很多人转发了很多,却从来没中过奖。但是英国一位女士参加各种活动的总价值已经超过30万英镑,平均每年1.5万英镑,合人民币超过13万。怎么做的呢?

    还是有方法的,她每个星期参加400次抽奖,但是她喜欢转发抽奖那类,因为太简单,参与人数太多,概率很低。她喜欢有答题之类需要花时间的,参与人就少,中奖概率就高很多。

    一个明显通过概率系统赚钱的就是赌场了。古时候的赌场买大小,概率本来是一样的,但是有一个大小通吃,赌场的概率就更大了,期望变成了正,长期下去一定赚钱。

    现代的赌场,虽然看上去概率相等,但是会抽成,比如赢的钱的2%做为赌场的抽成。对赌徒来说,反正输了不用抽成,赢了只有抽2%,好像很划算。但是就是这2%,赌场的期望就变成正的了,长期下来一定赚钱,赌徒一定数钱。赌徒想靠运气赢庄家的钱,但是庄家靠的是概率,从赌徒进场的那一刻起,输赢就已经注定了。

    同样的,炒股炒币的交易所。其实从短期来看,交易所就有赌场的性质,因为交易所收交易手续费,就有点类似赌场的抽成,还是不管输赢都抽成,而且没有输的可能,更狠。

    2、方差

    数学含义:离散程度,波动,风险。

    计算公式:D(x)=[(X1-X)^2]*P1+[(X2-X)^2]*P2+···

    例子:掷骰子点数的方差是多少?

    (1-3.5)^2+(2-3.5)^2+···(6-3.5)^2=8.75*(1/3)

    有的时候,只有期望是不够的。

    比如上面的例子,一场赌局,赢的收益是100元,概率是50%,输的损失是80元,概率是50%。这场赌局参不参与?我们根据期望为正,得出结论要参与,我想你也愿意参与。

    但是,如果把原来的问题加一个字,赢的收益是100万元,输的损失是80万元。你还愿意参与吗?这时候你可能就得考虑一下了。为什么?因为风险不一样了。

    不同的人,风险承受能力是不一样的。对于有的人来说,100万和100元都是能承受的损失,那么按照期望决策的可能性就更高,但是如果一个人存款也就40万,还准备用来买房,那么风险无法承受,买的可能性就不大。

    方差,描述的就是波动,或者说风险的大小。期望是10万元,不等于一定能赚10万元,也需要考虑风险的大小。

    3、正态分布

    生活中主要有两种分布,正态分布和幂律分布。

    生活中绝大多数受随机因素综合影响的事,都符合正态分布。比如,智商、相貌。

    还有一种是幂律分布,比如人的财富,城市的大小。这是因为这些不是独立重复事件,而是分布概型,前面的结果会对后面产生影响。因为受复利效应的影响,最终结果会呈现幂律分布。

    对于正态分布,相信大家都有一个概念,就是一个钟形曲线,其实知道这个就够了。如果要更进一步,只需要知道正太分布由两个变量决定。一个是期望μ(平均值),一个是标准差σ(方差开根号,读作西格玛)。

    期望就是中间线的位置,标准差表示钟形曲线的宽度,标准差越大,宽度越大,波动就越大。

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