概率论与数理统计论文1

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1、“概率论与数理统计” 课程论文姓 名:徐守华学 号:1305061038专业班级:电子信息工程1班成 绩:教师评语: 2013 年 12 月 27 日浅析数学期望在实际生活中的应用摘要:数学期望是概率论中的一个重要概念,是随机变量的数字特征之一,体现了随机变量总体取值的平均水平,本文主要阐述了数学期望的定义和性质,讨论了实际生活中的某些应用问题,从而使我们能够使用科学的方法对其进行量化的评价,平衡了极大化期望和极小化风险的矛盾,达到我们期望的最佳效果。关键词:概率统计;数学期望;实际问题;应用.引言:早在17世纪,有一个赌徒向法国著名数学家帕斯卡挑战,给他出了一道题目:甲乙两个人赌博,他们两人

2、获胜的机率相等,比赛规则是先胜三局者为赢家,赢家可以获得100法郎的奖励。录比赛进行到第三局的时候,甲胜了两局,乙胜了一局,这时由于某些原因中止了比赛,那么如何分配这100法郎才比较公平?用概率论的知识,不难得知,甲获胜的概率为1/2+(1/2)*(1/2)=3/4,或者分析乙获胜的概率为(1/2)*(1/2)=1/4。因此由此引出了甲的期望所得值为100*3/4=75法郎,乙的期望所得值为25法郎。这个故事里出现了“期望”这个词,数学期望由此而来。在经济生活中,有许多问题都可以直接或间接的利用数学期望来解决,风险决策中的期望值法便是处理风险决策问题常用的方法。数学期望是随机变量的数字特征之一

3、,它代表了随机变量总体取值的平均水平。一、期望的概念及性质1.离散型随机变量的数学期望设是离散型随机变量,其分布律为P(=)= (i=1,2),若级数 绝对收敛,则称该级数的和为的数学期望,记作,即:2.连续型随机变量的数学期望设为连续型随机变量的概率密度,若积分绝对收敛,则称它为的数学期望,记作,即: 3.期望的性质1)为任意常数;2)为常数,为变量;3)为变量;4)若独立,则。二、数学期望在实际问题中的应用1.决策投资方案:决策方案即将数学期望最大的方案作为最佳方案加以决策。它帮助人们在复杂的情况下从可能采取的方案中做出选择和决定。具体做法为:如果知道任一方案Ai(i=1,2,m)在每个影

4、响因素Sj(j=1,2,n)发生的情况下,实施某种方案所产生的盈利值及各影响因素发生的概率,则可以比较各个方案的期望盈利,从而选择其中期望盈利最高的为最佳方案。假设某人用10万元进行为期一年的投资,有两种投资方案:一是购买股票;二是存入银行获取利息。买股票的收益取决于经济形势,若经济形势好可获利4万元,形势中等可获利1万元,形势不好要损失2万元。如果存入银行,假设利率为8%,可得利息8000元,又设经济形势好、中、差的概率分别为30%、50%、20%。试问应选择哪一种方案可使投资的效益较大?比较两种投资方案获利的期望大小:购买股票的获利期望是E(A1)=40.3+10.5+(-2)0.2=1.

5、3(万元),存入银行的获利期望是E(A2)=0.8(万元),由于E(A1)E(A2),所以购买股票的期望收益比存入银行的期望收益大,应采用购买股票的方案。在这里,投资方案有两种,但经济形势是一个不确定因素,做出选择的根据必须是数学期望高的方案。2. 进货问题:设某种商品每周的需求是从区间10,30上均匀分布的随机变量,经销商进货量为区间10,30中的某一整数,商店销售一单位商品可获利5000元,若供大于求,则削价处理,没处理一单位商品亏价100元,若供不应求,则可以外部调剂供应,此时一单位商品获利300元,为使商品所获利润期望不少于9280,试确定进货量。解:设进货量,则利润为= = 期望利润

6、为: 解得:,故利润期望不少于9280元的最少进货量为21单位。3. 面试方案:设想某人在求职过程中得到了两个公司的面试通知,假定每个公司有三种不同的职位:极好的,工资4万;好的,工资3万;一般的,工资2.5万。估计能得到这些职位的概率为0.2、0.3、0.4,有0.1的可能得不到任何职位。由于每家公司都要求在面试时表态接受或拒绝所提供职位,那么,应遵循什么策略应答呢?极端的情况是很好处理的,如提供极好的职位或没工作,当然不用做决定了。对于其他情况,我们的方案是,采取期望受益最大的原则。 先考虑现在进行的是最后一次面试,工资的数学期望值为: E(A1)=40.2+30.3+2.50.4+00.

7、1=2.7万。 那么在进行第一次面试时,我们可以认为,如果接受一般的值位,期望工资为2.5万,但若放弃(可到下一家公司碰运气),期望工资为2.7万,因此可选择只接受极好的和好的职位。这一策略下工资总的期望如果此人接到了三份这样的面试通知,又应如何决策呢?最后一次面试,工资的期望值仍为2.7万。第二次面试的期望值可由下列数据求知:极好的职位,工资4万;好的,工资3万;一般的,工资2.5万;没工作(接受第三次面试),2.7万。期望值为:E(A2)=40.2+30.3+2.50.4+2.70.1=3.05万。这样,对于三次面试应采取的行动是:第一次只接受极好的职位,否则进行第二次面试;第二次面试可接

8、受极好的和好的职位,否则进行第三次面试;第三次面试则接受任何可能提供的职位。这一策略下工资总的期望值为40.2+3.050.8=3.24万。故此在求职时收到多份面试通知时,应用期望受益最大的原则不仅提高就业机会,同时可提高工资的期望值。4. 保险公司获利问题:一年中一个家庭晚万元被盗的概率是0.01,保险公司开办一年期万元以上家庭财产保险,参加者需交纳保险费100元,若一年内万元以上财产被盗,保险公司赔偿a元(a100),试问a如何确定才能使保险公司获利?解:只需考虑保险公司对任一参保家庭的获利情况,设表示保险公司对任一参保家庭的收益,则的取值为100或100-a,其分布为:100100-a0

9、.990.01根据题意: 解得 又,所以时保险公司才能期望获利。三、结束语数学期望具有广泛的应用价值。实践证明当风险决策问题较为复杂时,决策者在保持自身判断的条件下处理大量信息的能力将减弱,在这种情况下,风险决策的分析方法可为决策者提供强有力的科学工具,以帮助决策者作出决策,但不能代替决策者进行决策。因为在现实生活中的风险决策还会受到诸多因素的影响,决策者的心理因素,社会上的诸多因素等,人们还需综合各方面的因素作出更加合理的决断。参考文献1 李贤平. 概率论与数理统计M.复旦大学出版社, 20032 孙荣恒. 应用概率论 M.科学出版社, 20013 魏宗舒,概率论与数理统计M.高等教育出版社,20034 赵秀恒等:概率论与数理统计 M. 河北教育出版社,20065 高鸿业:西方经济学M. 中国人民大学出版社,2006 . (注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

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