宜しくお願いいたします。
下記の問題についてです。
https://kyokoyoshikawa.web.fc2.com/newdir/question/IMG_1167.JPG https://kyokoyoshikawa.web.fc2.com/newdir/question/question06012200.jpg
前者の確率密度関数f(x)=1/4 kx(6-x)は6分に近づくに連れて待ち時間が小さくなっている事に辻褄が合うと納得したのでず 後者の確率密度関数f(x)=kと何故,定数関数になってるのか不思議に思いました。 いつ駅に到着としても待ち時間は一定とは変だと思いました。
どうして定数関数になるのでしょうか?
|
No.82262 - 2022/06/02(Thu) 11:42:39
| ☆ Re: 確率密度関数って。。 / ast | | | 前者の確率変数 X は「乗客が駅に着いてから列車が到着するまでの待ち時間」であり, X=x のとき「x 分間待つ」ことを意味します (だから前の列車が出た直後から 6 分待つことになる確率も次の列車が出る直前についてほぼ待たない (=0 分待つ) ことになる確率もともに 0 に近く, 前のが出発してから次が来るまでの真ん中あたりから 3 分待つ確率が一番高い) という仮定がされています: f(x)=(k/4)x(6-x) は待ち時間の確率密度函数です. # なので, 書き込まれている手描きのグラフはおかしいですね, y=(1/36)x(6-x) なら正しくは # x=0 のとき y=0, x=3 のところで頂点になる上に凸の抛物線です.
一方の後者の X は前者と全く意味が異なり, X=x は「乗客が駅に着く「到着時刻」が 時刻 (○ 時) x 分であること (時刻 0 分から時刻 35 分の間に駅で待ち始めて, そこから決まった時刻 x=10,30,45 分になるまで列車を待つ)」を示しており (だから「待ち時間」は各 10-x,30-x,45-x 分間のどれかであり, 前の列車が出発した時刻の直後最大でそこから次の列車の到着時刻に近づくにつれて減る), つまり f(x)=k と置くのは「どの時刻 (一分刻みの一分間) に駅に着く (列車待ち開始) かは等確率であるものと仮定した」という意味になります: f(x)=k は到着時刻の密度函数です. # つまり, x の意味が違うので「いつ駅に到着としても待ち時間は一定」という意味には全くなりません. # また, 「待ち時間」についても, 前者の f(x) は待ち時間が x になる事象の発生確率であるのに対し, # 後者の 10-x or 30-x or 45-x は待ち時間の長さ自体なので, まったく同じものというわけでもありません. # ついでに, 「到着時刻」もここでは乗客の駅到着時刻であり, もし列車の到着/発車時刻 (発着時刻) と # 混同することがあったならば訳が分からなくなります.
## もし, 同じ "x" という文字で書かれているからとか, "waiting time", "arrive" といった単語だけ見て ## 判断してしまうのだとしたら, 実際は主語も動作も全然違うので, 完全に短絡思考に陥っています. ## 仮にそうなっていた場合には, まずはその辺を意識することを心がけることからだと思います.
|
No.82263 - 2022/06/02(Thu) 14:30:31 |
| ☆ Re: 確率密度関数って。。 / KYさん | | | > つまり f(x)=k と置くのは >「どの時刻 (一分刻みの一分間) > に駅に着く (列車待ち開始) かは > 等確率であるものと仮定した」 > という意味になります:
なんとなくわかって来ました。確率密度関数のx軸は事象の値を表してて、y軸はその事象が起こる頻度(?)を100分率で表してますよね? 特に何も条件がないので何分に来るかという頻度は一定なのですね。
前者の例題ではどの待ち時間になるかという確率も普通は一定ですが この問題では(3分待ちとなる確率が一番高くなるようにな)確率密度関数が与えられていているので使ってあるのですね。
|
No.82265 - 2022/06/03(Fri) 03:48:05 |
| ☆ Re: 確率密度関数って。。 / ast | | | > 前者の例題ではどの待ち時間になるかという確率も普通は一定ですが これには同意しませんが, 他はまあそういう感じでしょう. # 同意しないのは, 「どういう数学的設定が文章題で参考にした現実の状況の数理モデルとして妥当か, # あるいは今の設定はどの程度ふさわしいか, といったような問いには常に検討の余地がある」 # と私は考えるからです. ## 例えば, 本問(=前者)では常に同じ間隔で電車が発着するのなら発着の真ん中くらいに駅に着くよう家を出て ## 実際の到着はそこからの誤差が正規分布になるようなモデルを考えて, さらにそのより平易な近似として ## 抛物線近似を持ってきた, ということなら問題の仮定は普通な仮定であるように私には思えます. ### 質問者さんの言い分を見るに "どうしても前者と後者を同種類のものと結論付けたい" という趣旨の ### 結論あり気の論を張ろうとする気配がありそうなのですが, 個人的には危険な発想だと思います. #### 個人的な感触では恐らく, 前者は一人の人間が特定の時間に駅に行って列車を待つ状況で, #### 後者はたくさんの人間がつねに一定数駅を訪れるという状況で, それぞれ考えたときに #### 平均してどうなるかというのを表している確率密度と期待値だと感じます.
|
No.82272 - 2022/06/04(Sat) 14:28:13 |
|