未開始12

期待値

起こり得る値と確率を対応させ、長期的な平均としての期待値からくじやゲームを比較します。

この教材でできるようになること

  • 確率分布から期待値を求められる

  • 期待値を長期的な平均として解釈できる

  • 参加費や条件変更を含む期待値を比較できる

1

値と確率をかけて、すべて足す

E(X)=x1p1+x2p2++xnpnE(X)=x_1p_1+x_2p_2+\cdots+x_np_n

期待値は、1回で必ず得られる値ではありません。同じ条件で多数回繰り返したときの、1回当たりの平均に近づく値です。

2

表にして値と確率の対応をそろえる

得点 XX

3

1

0

確率

14\dfrac14

12\dfrac12

14\dfrac14

E(X)=314+112+014=54E(X)=3\cdot\frac14+1\cdot\frac12+0\cdot\frac14=\frac54

3

賞金から参加費を引いて考える

  1. 1

    10%の確率で1000円、90%の確率で0円を受け取るくじの賞金の期待値を求めます。

    10000.1+00.9=1001000\cdot0.1+0\cdot0.9=100\text{円}

  2. 2

    参加費が120円なら、純利益は賞金から120円を引きます。定数を引くと期待値も同じだけ下がります。

    100120=20100-120=-20\text{円}

  3. 3

    1回ごとの勝ち負けは予測できませんが、多数回では1回当たり平均20円の損失に近づくと解釈します。

4

得点の期待値を求める

得点が4点、2点、0点となる確率がそれぞれ 14,12,14\frac14,\frac12,\frac14 です。使う式と期待値を選んでください。

E(X)=?E(X)=?

使う式
得点の期待値
5

条件を1つ変えて、前の項を再利用する

前問から「4点の場合だけ得点を2倍の8点」に変え、確率は変えません。前問の期待値と、変化した項だけを使って新しい期待値を選んでください。

E(新しい得点)=?E(\text{新しい得点})=?

新しい期待値
6

期待値の振り返り

  • 各値とその確率をかけ、すべて足す

  • 確率の合計が1か確認する

  • 期待値は多数回繰り返したときの1回当たり平均

  • 期待値が同じでも、結果のばらつきや損失リスクは同じとは限らない

  • 条件が1つ変わったら、変わった項だけ計算し直す

仕上げ

確認問題

確認問題に合格するとこの単元を完了します。

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