5 votos

Probabilidades de que alguien en un grupo que escogió dos veces en una fila

Voy a hacer de esta cuestión un poco genérica, pero es para una situación específica:

Usted tiene una lista de 10.000 personas. Cada semana, usted seleccionar aleatoriamente a 2% (200) de esas personas. ¿Cuáles son las probabilidades de uno o más de esos 2% consiguiendo escogidos de la siguiente semana?

Inicialmente se pensó que la solución era simple, pero como puedo ejecutar a través de mi cabeza, estoy empezando a pensar que no es tan simple. He estado tratando de actualizarme sobre la probabilidad de matemáticas, pero como ha sido de unos 100 años desde que tomé la probabilidad y la estadística, me parece que no puede encontrar la manera de resolverlo y apreciar, no sólo la respuesta, pero el método de resolución del problema.

7voto

vadim123 Puntos 54128

200 personas tienen seleccionadas en la semana #1. La probabilidad de que ninguno de ellos Haz seleccionado en la semana #2 es % $ $$\frac{{9800\choose 200}}{{10000\choose 200}}$por lo tanto, la probabilidad de que al menos uno obtiene seleccionado en la semana #2 es %#% $ #%

6voto

Justin Walgran Puntos 552

Como se ha señalado, esta probabilidad es $1 - {{9800 \choose 200} \over {10000 \choose 200}}$. Pero usted puede estar preguntándose cómo obtener un valor numérico para la ${9800 \choose 200} \over {10000 \choose 200}$ plazo.

Es una manera de ampliar los coeficientes binomiales en términos de factoriales, dando $$ {{9800! \over 200! 9600!} \over {10000! \over 200! 9800!}} $$ Ahora cancelación y reorganizar da $$ {9800! / 9600!} \over {10000! / 9800!} $$ y usted puede escribir explícitamente los productos a obtener $$ {9800 \times 9799 \times \cdots \times 9601 \over 10000 \times 9999 \times \cdots \times 9801} $$. Esto es todavía problemática en la que el numerador y el denominador son muy grandes enteros. Pero usted puede reescribir esto como $$ {9800 \over 10000} \times {9799 \over 9999} \times \cdots \times {9601 \over 9801} $$ y ahora cada factor es un número racional un poco menos de 1. Esto se puede calcular, por ejemplo, en Python

x = 1 for i in range(9601, 9801): x *= i/(i+200)
que devuelve $0.0168786$.

Alternativamente, usando la aproximación de Stirling $n! \approx \sqrt{2 \pi n}(n/e)^n$ tenemos

$$ {9800!^2 \over 9600! 10000!} \sim {(2\pi \times 9800) (9800/e)^{9800 \times 2} \over \sqrt{2\pi \times 9600} (9600/e)^{9600} \sqrt{2\pi \times 10000} (10000/e)^{10000}} $$

and simplifying a bit this is

$$ {9800 \over \sqrt{9600 \times 10000}} {9800^{19600} \over 9600^{9600} 10000^{10000}}. $$

or

$$ {9800 \over \sqrt{9600 \times 10000}} \left( {9800 \over 9600} \right)^{9600} \left({9800 \over 10000} \right)^{10000} $$

which evaluates to $0.0168786$ as well, for example in Python

import math from math import sqrt (9800/9600)**9600 * (9800/10000)**10000 * 9800/sqrt(9600*10000)

Finally, if those powers are too large for whatever you're doing the computation with (they're roughly $10^{86}$ and $10^{-88}$, respectively), you can rewrite as

$$ \exp \left( \log 9800 - {1 \over 2} \log 9600 - {1 \over 2} \log 10000 + 9600 \log (9800/9600) + 10000 \log(9800/10000) \right).$$

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X