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第18讲 决定概率分布性质的期待值(第5页)

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图表18-5某夫妇生的第二胎依然是女孩的概率的期待值

虽然我们已经知道了0.4、0.5、0.6这三种概率分别对应的可能性数值,但其实我们真正想要的是“该夫妇生的第二胎依然是女孩的概率究竟是多少”

的答案。

而对此进行估算时,期待值可以作为一个合适的指标。

因为期待值是代表概率分布的数值。

因此,根据图表18-5可以进行如下推算:

(第一胎生女孩的夫妇,第二胎依然是女孩的概率)=0.513

在没有获得任何信息时,认为概率是0.5的想法是妥当的;而在已知第一胎是女孩的情况下,通过贝叶斯推理可以估算出:第二胎依然是女孩的概率要略大于0.5。

18-6通过贝塔分布来计算期待值

学习完上述知识后,下面我们来思考连续型概率分布的期待值。

在连续型概率分布中,由于已经给出了连续无限个数值的概率密度,所以很难通过各个数值来掌握其存在方式,而只有通过图表的形状来把握才比较现实。

在这个前提下,能够通过一个数值来代表分布的期待值的作用就更为重要了。

下面以贝塔分布为例,来讲解连续型概率分布期待值的知识点。

即便如此,在连续型的情况下,如果要定义并计算其期待值,依然需要进行积分计算,因此本书仅对其结果进行介绍。

第17讲中讲解过,贝塔分布中,将α、β设为大于1的常数,如下所示:

y=(常数)×xa-1(1-x)β-1(0≤x≤1)

x为基本事件的数值,y为概率密度。

贝塔分布的期待值的公式如下:

具体解说可参照“补讲”

部分。

下面,针对第17讲中列举出的贝塔分布,使用该公式计算其期待值,并试着用图表示出来。

首先,α=β=1时,贝塔分布的常数函数为:

y=1(0≤x≤1)

其期待值为:

由于其概率分布图是左右对称的,所以挑担偶人的支点一定在正中间。

图表18-6α=1、β=1时贝塔分布的期待值

α=2、β=1时,贝塔分布的一次函数为

y=2x(0≤x≤1)

其期待值为:

此时,如果取23处作为支点,挑担偶人将保持平衡。

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