gtemata.com

Cum se calculează valoarea așteptată

Valoarea estimată este un concept care este utilizat în statistici și este foarte important pentru a decide cât de utilă sau dăunătoare va fi o acțiune dată. Pentru ao calcula, trebuie să înțelegeți fiecare rezultat al unei situații și probabilitățile sale, adică șansele ca un anumit caz să se producă. Acest ghid vă va ajuta în acest proces grație unor câteva exemple de probleme și vă va învăța conceptul de valoare așteptată.

paşi

Partea 1

Problema elementară
1
Familiarizați-vă cu problema. Înainte de a vă gândi la posibilele rezultate și probabilități implicate în această problemă, asigurați-vă că o înțelegeți. De exemplu, luați în considerare un joc de zaruri care aruncă o mașină care costă 10 euro pe joc. O masă cu șase fețe este rulată odată și câștigurile depind de partea prezentată. Dacă obțineți 6 la € 30 - dacă ieșiți pe 5 veți obține 20, în timp ce pierdeți pentru fiecare alt număr.
  • 2
    Faceți o listă a rezultatelor posibile. În acest fel veți avea o listă utilă a rezultatelor posibile ale jocului. În exemplul pe care l-am considerat, există șase posibilități, care sunt: ​​numărul 1 și pierdeți 10 euro, numărul 2 și pierdeți 10 euro, numărul 3 și pierdeți 10 euro, numărul 4 și pierdeți 10 euro, numărul 5 și câștigați 10 euro, numărul 6 și câștigați 20 de euro.
  • Rețineți că fiecare rezultat este cu 10 euro mai mic decât cel descris mai sus, deoarece trebuie să plătiți încă 10 euro pentru fiecare piesă, indiferent de rezultat.
  • 3
    Stabilește șansele pentru fiecare rezultat. În acest caz, acestea sunt identice pentru cele șase numere posibile. Când rotiți o matriță cu șase fețe, probabilitatea ca un anumit număr să iasă este de 1 la 6. Pentru a face această valoare simplă pentru a scrie și a calcula, o puteți transforma din fracție (1/6) în zecimal utilizând calculatorul: 0.167. Scrieți probabilitatea aproape de fiecare rezultat, mai ales dacă rezolvați o problemă cu diferite probabilități pentru fiecare rezultat.
  • Dacă introduceți valoarea 1/6 în calculatorul dvs., atunci ar trebui să obțineți un rezultat similar cu cel din 0.166667. Merită rotund numărul la 0,167 pentru a simplifica procesul. Aceasta este o valoare apropiată de rezultatul corect, deci calculele dvs. vor fi totuși exacte.
  • Dacă doriți un rezultat foarte precis și aveți un calculator care include paranteze, puteți introduce valoarea (1/6) în loc de 0,167 atunci când continuați cu formulele descrise aici.
  • 4
    Notați valoarea pentru fiecare rezultat. Multiplicați cuantumul banilor aferenți fiecărui număr de morți cu probabilitatea de a ieși și veți afla câte euro contribuie la valoarea așteptată. De exemplu, "prima" aferentă numărului 1 este -10 euro (din moment ce pierzi) și posibilitatea ca această valoare să dispară este de 0,167. Din acest motiv, valoarea economică legată de numărul 1 este (-10) * (0,167).
  • Nu este necesar să calculați aceste valori, deocamdată, dacă aveți un calculator care poate gestiona mai multe operații simultan. Veți obține o soluție mai precisă dacă introduceți rezultatul în ecuația completă mai târziu.
  • 5
    Adăugați diferitele rezultate împreună pentru a afla valoarea așteptată a evenimentului. Pentru a păstra în minte exemplul anterior, valoarea așteptată a jocului de zaruri este: (-10 * 0.167) + (-10 * 0.167) + (-10 * 0.167) + (-10 * 0.167) 0,167) + (20 * 0,167), adică - 1,67 euro. Din acest motiv, atunci când joci zaruri, ar trebui să aștepți să pierzi aproximativ 1,67 euro în fiecare căldură.
  • 6
    Înțelegeți implicațiile calculării valorii așteptate. În exemplul pe care tocmai l-am descris, aceasta indică faptul că trebuie să vă așteptați să pierdeți 1.67 de euro de fiecare dată când jucați. Acesta este un rezultat imposibil pentru fiecare pariu, deoarece poți pierde doar 10 euro sau câștigi 10 sau 20. Totuși, valoarea așteptată este un concept util pentru a prezice, pe termen lung, rezultatul mediu al jocului. Puteți lua în considerare și valoarea așteptată ca și costul (sau beneficiul) jocului: trebuie să decideți să jucați numai dacă distracția merită prețul de 1,67 euro per joc.
  • Cu cât situația este repetată și cu atât este mai exactă valoarea așteptată va fi și se va apropia de rezultatul mediu. De exemplu, puteți juca de 5 ori la rând și puteți pierde de fiecare dată cu o sumă medie de 10 euro. Cu toate acestea, dacă pariați de 1000 de ori sau mai mult, rezultatul mediu al câștigurilor dvs. ar trebui să se apropie de valoarea așteptată de -1,67 euro pe joc. Se numește acest principiu "legea unui număr mare".
  • Partea 2

    Calculați valoarea așteptată la lansarea lui Monetina
    1
    Utilizați acest calcul pentru a afla numărul mediu de monede pe care trebuie să le aruncați pentru a găsi o schemă rezultantă specifică. De exemplu, puteți utiliza această tehnică pentru a ști de câte ori trebuie să aruncați o monedă pentru a obține două "capete" la rând. Problema este puțin mai complexă decât cea precedentă - din acest motiv puteți citi prima parte a tutorialului dacă nu sunteți sigur încă cu calculul valorii așteptate.
  • 2
    Noi numim "x" valoarea pe care o căutăm. Să presupunem că vrem să găsim de câte ori (în medie) trebuie să aruncăm o monedă pentru a obține două "capete" consecutiv. Va trebui să stabilim o ecuație care ne va ajuta să găsim soluția pe care o vom numi "x". Vom construi formula la un moment dat, pentru moment avem:
  • x = ___
  • 3
    Gândiți-vă ce s-ar întâmpla dacă prima lansare a ieșit "încrucișată". Când rotiți o monedă, la jumătatea distanței, pe primul dvs. pitch veți obține "cruce". Dacă se întâmplă acest lucru, atunci veți avea "pierdut" o lansare, deși șansele dvs. de a obține două "capete" la rând nu s-au schimbat deloc. La fel ca înainte de lansare, ar trebui să așteptați să scoateți moneda de câteva ori înainte de a obține un cap de două ori. Cu alte cuvinte, va trebui să așteptați să lansați lansări "x" plus 1 (ceea ce ați făcut). În termeni matematici, puteți spune asta "în jumătate din cazuri va trebui să aruncați moneda de x ori plus 1":
  • x = (0,5) (x + 1) + ___
  • Părăsim spațiul gol, deoarece vom continua să adăugăm mai multe date pe măsură ce evaluăm celelalte situații.
  • Puteți folosi fracții în loc de numere zecimale, dacă le este mai ușor. Scrierea 0.5 este echivalentă cu ½.
  • 4
    Evaluați ce se va întâmpla dacă primiți "cap" la prima lansare. Există șanse de 0.5 (sau ½), care la prima aruncare să obțineți partea cu "capul". Această eventualitate pare să vă aducă mai aproape de obiectivul dvs. de a obține două "capete" consecutive, dar puteți cuantifica exact cât de aproape veți fi? Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să vă gândiți la posibilele rezultate ale celei de-a doua lansări:
  • Dacă la a doua lansare obțineți "cruce", atunci veți termina cu două aruncări "pierdute".
  • Dacă a doua lansare a fost "cap", atunci v-ați fi atins scopul!


  • 5
    Aflați cum puteți calcula probabilitățile în care se întâmplă două evenimente. Știm că o aruncare are 0.5 șanse de a arăta partea "capului", dar câte șanse sunt două lansările consecutive dau același rezultat? Pentru a le găsi, multiplicați probabilitățile fiecărei părți între ele. În acest caz: 0,5 x 0,5 = 0,25. Această valoare indică, de asemenea, șansele de a obține un cap și apoi o cruce, deoarece ambele sunt de 50% probabil să apară.
  • Citiți acest tutorial care vă spune cum să multiplicați numerele zecimale între ele, dacă nu știți cum să faceți operația de 0,5 x 0,5.
  • 6
    Adăugați rezultatul pentru caz "cap urmat de o cruce" ecuație. Acum că știm probabilitatea acestui rezultat, putem extinde ecuația. Există 0,25 (sau ¼) șansa de a rostogoli moneda de două ori fără a obține un rezultat util. Folosind aceeași logică ca și înainte, când am presupus că la prima lansare a ieșit o "cruce", vom avea încă nevoie de o serie de lansări "x" pentru a obține cazul dorit, plus cele două pe care deja le-am "irosit". Transformând acest concept în limbaj matematic, vom avea: (0.25) (x + 2) pe care îl adăugăm la ecuația:
  • x = (0,5) (x + 1) + (0,25) (x + 2) + ___
  • 7
    Acum, să adăugăm cazul "cap, cap" la formula. Când primești două aruncări consecutive cu capul, atunci ți-ai atins scopul. Ați obținut ceea ce doriți în doar două lansări. Așa cum am văzut mai sus, șansele acestui eveniment sunt exact 0,25, deci în acest caz adăugăm (0,25) (2). Ecuația noastră este acum completă și este:
  • x = (0,5) (x + 1) + (0,25) (x + 2) + (0,25) (2).
  • Dacă vă este frică să nu vă gândiți la toate rezultatele posibile ale lansărilor, atunci există o modalitate simplă de a verifica caracterul complet al formulei. Primul număr din fiecare "fragment" din ecuație reprezintă probabilitatea apariției unui eveniment. Suma acestor numere trebuie să fie întotdeauna egală cu 1. În cazul nostru: 0.5 + 0.25 + 0.25 = 1, pentru care ecuația este completă.
  • 8
    Simplificați ecuația. Încercați să faceți acest lucru mai simplu prin a face multiplicarea. Amintiți-vă că dacă observați date în paranteze, cum ar fi (0.5) (x + 1), atunci trebuie să multiplicați fiecare termen al celei de-a doua paranteze cu 0.5 și veți obține 0.5x + (0.5) (1) + 0,5. Continuați astfel pentru toate fragmentele ecuației și apoi combinați-le cât mai simplificate:
  • x = 0,5x + (0,5) (1) + 0,25x + (0,25) (2) + (0,25) (2).
  • x = 0,5x + 0,5 + 0,25x + 0,5 + 0,5.
  • x = 0,75x + 1,5.
  • 9
    Rezolvați ecuația pentru x. La fel ca în orice altă ecuație, obiectivul dvs. este să găsiți valoarea lui x prin izolarea necunoscutului pe o parte a semnului egal. Amintiți-vă că semnificația lui x este "numărul mediu de aruncări pentru a alerga pentru a obține două capete consecutive". Când ați găsit valoarea lui x, veți avea și soluția problemei.
  • x = 0,75x + 1,5.
  • x - 0,75x = 0,75x + 1,5 - 0,75x.
  • 0,25x = 1,5.
  • (0,25x) / (0,25) = (1,5) / (0,25)
  • x = 6.
  • În medie, va trebui să așteptați să aruncați moneda de șase ori înainte de a obține două capete la rând.
  • Partea 3

    Înțelegerea conceptului
    1
    Înțelegeți semnificația conceptului de valoare așteptată. Nu este neapărat rezultatul cel mai probabil de obținut. La urma urmei, uneori o valoare estimată este chiar imposibilă, de exemplu ar putea fi egală cu -5 euro într-un joc care oferă numai premii de 10 EUR. Aceste date exprimă valoarea pe care ar trebui să o acordați evenimentului. În cazul unui joc a cărui valoare estimată este mai mare de 5 euro, ar trebui să jucați doar dacă credeți că timpul și efortul sunt în valoare de 5 euro. Dacă un alt joc are o valoare estimată de -20 de euro, atunci ar trebui să jucați doar dacă distracția pe care o obțineți este în valoare de 20 de euro pierdută.
  • 2
    Înțelegeți conceptul de evenimente independente. În viața de zi cu zi, mulți oameni cred că au o zi norocoasă numai când se întâmplă lucruri frumoase și se pot aștepta ca o zi să rezerve multe surprize plăcute. Pe de altă parte, oamenii cred că într-o zi ghinionă sa întâmplat cel mai rău și că nu se poate întâmpla o soartă mai rea decât cel puțin pentru moment. Din punct de vedere matematic, acest lucru nu este un gând acceptabil. Dacă aruncați o monedă obișnuită, există întotdeauna 1 din 2 șanse de a avea un cap sau o cruce. Nu contează dacă la sfârșitul a 20 de aruncări ați obținut doar cap, cruce sau o combinație a acestor rezultate: următoarea lansare va avea întotdeauna o șansă de 50%. Fiecare lansare este complet "independent" de la cele precedente și nu este influențată de acestea.
  • Credința că a avut o serie norocoasă sau nefericită de lansări (sau alte evenimente aleatorii și independente) sauți-ai dat ghinionul și că din acest moment veți avea doar rezultate fericite, se spune eroare de parior. Acesta a fost definit astfel, după ce a observat tendința oamenilor de a lua decizii riscante sau nebune în timpul pariului atunci când simt că au un "serii norocoase" sau acel noroc "este gata să se întoarcă".
  • 3
    Înțelegeți legea numărului mare. Poate că ați putea crede că valoarea așteptată este un concept foarte puțin util, având în vedere că, rareori, vă pare să vă spun rezultatul unui eveniment. Dacă calculați valoarea așteptată a ruletei și obțineți -1 € și apoi jucați trei jocuri, de cele mai multe ori vă puteți pierde 10 euro, câștigând 60 sau alte sume. "legea unui număr mare" explică de ce valoarea așteptată este mult mai utilă decât credeți: cu cât jucați mai mult și cu cât rezultatele dvs. sunt mai apropiate de valoarea așteptată (rezultatul mediu). Când luați în considerare un număr mare de evenimente, atunci rezultatul total este cel mai probabil apropiat de valoarea așteptată.
  • Sfaturi

    • Pentru situații în care pot exista rezultate diferite, puteți creați o foaie de excelență pe computer să procedeze la calcularea valorii așteptate a rezultatelor și a probabilităților acestora.
    • Exemplele de calcule din acest tutorial, care au luat în considerare euro, sunt valabile pentru orice altă monedă.

    Lucruri de care ai nevoie

    • creion
    • cartă
    • calculator
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit