概率统计在日常生活中的简单应用
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概率统计在日常生活中的简单应用
摘 要:概率统计是研究随机现象统计规律的科学,是近代数学的一个重要组成部分。本文通过生活中几个典型的实例介绍了概率统计在渔业,保险业,医学诊断,彩票,工业生产等中的具体应用。从中我们可以看出,概率统计在日常生活中有着广泛应用,以及概率统计思想在解决实际问题时所具有的简洁性和实用性。
关键词:贝叶斯公式;泊松定理;中心极限定理;极大似然法。
导语:概率统计是在一定的社会条件下,通过人类的社会实践和生产活动发展起来的,被广泛应用于各个领域,在国民经济的生产和生活中起着重要的作用。在日常生活中,同样不难发现,周围的许多事物都和概率统计有着千丝万缕的联系,下面文章以现实生活中的具体事例阐述了概率统计的广泛应用。
1概率统计在彩票中的应用:
例1目前在我国发行着各种彩票,买一张彩票就有可能中几百万乃至几千万的巨额奖金,是很多人都乐于参与的事。但是中奖的机会有多大呢?下面就以某市发行的彩票为例进行讨论。其游戏方案是:号码总数为36(01—36),先从36个号码中选出6个基本号码,再从剩下的30个号码中选出一个特别号码,用选出的这7个号码组成一注,根据单注号码与中奖号码相符个数多少确定相应的中奖等级,不考虑号码顺序。各等级奖设置如下:
一等奖:选7中7, 二等奖:选7中6 三等奖:选7中5+1, 四等奖:选7中5 五等奖:选7中4+1, 六等奖:选7中4 七等奖:选7中3+1.
以下将计算每个中奖等级的中奖概率。(以一注为单位):
基本事件数:先从36个数中任取6个构成基本号码,不考虑顺序,共有6
36C 种
取法;再从剩下的30个号码中选出一个特别号码,有1
30C 种取法。
故基本事件数:61
3630N C C =
一等奖:7个号码全中,只有一种可能,故有利事件数11n = 因此中一等奖概率:
1613630
8
1
01211.71P C C -=
=⨯。 二等奖:6个基本号全中,一个特殊号未中,故有利事件数61
2629n C C = 因此中二等奖概率:61
77
629236613630
/ 4.962710C C P C C C -==⨯。 三等奖:六个基本号全中,特别号中了,故有利事件数511
36291n C C C =
因此中三等奖概率:5116
62913613630
2.926110C C C P C C -==⨯。 四等奖:六个基本号中5个,特别号未中,故有利事件数52
4629n C C = 因此中三等奖概率:52
5
6294613630
4.161110C C P C C -==⨯。 五等奖:六个基本号中四个,特别号中了,故有利事件数421
56291n C C C = 因此中五等奖概率:421
4
62915613630
1.024110C C C P C C -==⨯。 六等奖:六个基本号中四个,特别号未中,故有利事件数43
6629n C C = 因此中六等奖概率:43
4
6296613630
9.379910C C P C C -==⨯。 七等奖:六个基本号中三个,特别号中了,故有利事件数331
7
6291n C C C = 因此中六等奖概率:331
3
62917613630
1.250610C C C P C C -==⨯。 通过计算可以发现:中头等奖的概率仅有千万分之一,可以说中头等奖的概率
小之又小。
2概率统计在工业生产中的应用:
工厂中往往有多条生产线,不论那一项环节出现问题,工厂的生产都会受到影响,使工厂蒙受损失,为了尽可能避免问题,减少损失,我们可以利用概率统计中的知识计算出每条生产线的产品和格率,或者在已知故障发生率的情况下,追究不同生产线应承担的责任。在此基础上合理全面的解决问题,本文将以此为例进行讨。
例2某厂有四个生产车间生产同一种产品,其产量分别占总产量的0.15、0.2、0.3、0.35,各车间的次品率分别为0.05、0.04、0.03、0.02,。有一户买了该厂一件产品,经检查是次品,用户按规定进行了索赔。厂长要追究生产车间的责任,但是该产品是哪个车间的生产的标志已经脱落,那么厂长该如何追究生产车间责任?
解:因为不能确定该产品是哪个车间的生产的,因此每个车间都应该负有责任。且各生产车间应负的责任与该产品是各个车间生产的概率成正比。设:以下事件分别表示
j j A =“该产品是车间生产的”,j=1,2,3,4
B =“从该厂的产品任取一件恰好是次品”。
则第j 个车间所负的大小表示为条件概率:)(
j P A B ,j=1,2,3,4
有贝叶斯公式可得:)(
)
(
)
(4
1
()()j j
j j
i
i P A P B A P A B P A P B A ==
∑,j=1,2,3,4
代入数据可得:()10.15P A = ,()20.2P A = ,()30.3P A = ,()40.35P A =
)(
10.05
P B A = ,
)(
20.04
P B A = ,
)(
30.03
P B A = ,
)(
40.02
P B A =
所以:)(
10.150.05/0.03150.238P A B =⨯=, )(20.150.04/0.03150.254P A B =⨯=,
)(
30.30.03/0.03150.286
P A B =⨯=,
)(
40.350.02/0.03150.222
P A B =⨯=。
根据以上计算可得出:1、2、3、4车间所负责任的比例分别为0.238、0.254、0.286、0.222。
3概率统计在医学诊断中的应用:
癌症目前仍是医学界的不治之症,生活中几乎人人谈“癌”色变。下面文章就以肝癌为例,对医院里广泛使用的甲胎蛋白肝癌检测法进行讨论,让大家对肝癌有进一步了解。
例3用甲胎蛋白法普查肝癌。令
C={被检查者患肝癌}
A={甲胎蛋白检验结果为阳性} 则 C ={被检验者未患肝癌}
A ={甲胎蛋白检验结果为阴性}
由过去的资料已知
)(
0.95
P A C =
)
(0.90
P A C =
又已知某地居民的肝癌发病率为P(C)=0.0004。在普查中查出一批甲胎蛋白检验结果为阳性的人,求这批人中真患有肝癌的概率
)
(
P C A 。
解:由贝叶斯公式可得
)(
)(
)(
)
(()0.00040.95
0.0038
0.00040.0950.9960.1
()()P A P A C P C A P C P A C P C P A C
⨯=
=
=⨯+⨯+