等公交“墨非定律”

2024-05-09 01:41袁则明
知识窗 2024年4期
关键词:负数方差间隔

袁则明

墨非定律表明:凡是可能出现错误的事,只要发生的概率大于0,也有足够的样本,那么这件事就可能真的会发生。比如,“你匆匆忙忙去赶公交车,站台上公交车刚好开走”这件事发生的概率极低,但你真的会“中奖”。近来,有人专门对这一现象进行了研究,结果发现这些不幸的“中奖”者,有可能比看不到公交车踪迹的人更幸运。

这不是在揶揄等车的人,因为公交车要受到堵车、故障等多种外界因素的干扰,这些外界因素不可预测,统计学上叫随机事件。每发生一次随机事件,都会影响车辆到达的时间。对等车人来说,看到公交车开走,就意味着掌握了一条信息。在统计学中,信息被称作“条件期望值”,多掌握一条信息,就多了一分希望。例如,有一道选择题要求计算某辆车中有多少人,而你根本不知道如何解答,4个备选答案中各有25%的可能性。这时,你发现有2个备选答案中分别含有负数和分数,因为人不可能是分数或负数,所以你会毫不犹豫地将它们排除掉,将可能的概率提高50%。如果再根据其他信息排除一个,这道题不用计算也能答对了。

那么,看到上一辆车刚出发的信息,有什么好处呢?先来看看下面的例子。假如有一路公交車早晨6点出发,此后每隔20分钟发一辆车,公交车到A站的时间点分别是:第一辆公交车因为行人和车辆稀少便加快了速度,6:05到;第二辆公交车刚开出不久就发现有故障,经过抢修,直到6:59才到;第三辆公交车紧跟着7点就到了;第四辆公交车比较正常,7:10到达;第五辆公交车出发时正是上班、上学的高峰期,堵车严重,直到7:55才到;第六辆公交也比较快,8点到。

这6辆公交车共用时120分钟,平均间隔20分钟。理论上说,如果你在前后看不到公交车的间隔期内,有可能要等2分钟,也有可能要等12分钟或18分钟,平均用时约10分钟。但实际情况并不是这样的,因为这里涉及一个关键的点,那就是“方差”。方差是描述变量的离散程度,也就是与算术平均值的距离,方差越大,所得数据的波动就越大。就是说,如果几辆公交车间隔的时间差不多,那么平均等公交车的时间就会接近10分钟,如果有的公交车间隔特别长,有的公交车特别短,那么平均等公交车的时间就更长。

在上面的例子里,2辆公交车之间用时最短的是1分钟,平均为0.5分钟,用时最长的是54分钟,平均为27分钟,相差极大。现在运用统计学中的加权法对这6辆公交车的相关数据进行计算,得出的结果让人难以置信,因为平均等公交车的真正时间约为21.2分钟,不仅超过了20分钟的平均间隔时间,还远远超过了理论上的平均10分钟。也就是说,如果在方差很大时,平均等公交车的时间会更长。

出现这种情况,是因为有2辆公交车与前车的间隔时间过长,共占用了99分钟。因为6辆公交车共用时120分钟,所以从概率上分析,如果你前后看不到公交车,就有约5/6的概率是处在长时间的间隔里。相反,当你看到公交车刚走时,就意味着要等至少一个完整的间隔,虽然间隔的长短都有可能,但有2/3的可能是下一辆公交车很快就来。

当然,这是从概率分析中得出的结论,目的只是想告诉人们,生活中常常会出现这种被概率选中的现象。对此,你在感到沮丧的同时,一定要放平心态,或许你就是那个不幸中的幸运者。

猜你喜欢
负数方差间隔
方差怎么算
概率与统计(2)——离散型随机变量的期望与方差
间隔问题
计算方差用哪个公式
间隔之谜
方差生活秀
绝对值的作用
学好乘方四注意
历经艰辛的“负数”
非负数|a|、a2帮你轻松解题