如何理解几何分布与指数分布的无记忆性

沉没成本不是成本

在经济学上,有一个概念是沉没成本,大概指的是已经付出的、且不可收回的成本。针对这个概念有一个常见的说法:

这句话的意思是,既然沉没成本不可收回,那么在做选择的时候就不应该考虑它。举一个简单的例子,买票去看电影,放映10分钟你就知道这是一部烂片,那么有两个选项(图片出自沉没成本谬误):

此时这张电影票已经消费了,没有办法收回,购买电影票的钱就是沉没成本。这个时候如果想离开电影院就直接离开,不要去考虑为这张电影票付出的金钱。还有很多别的例子,这里就不一一列举了:

下面要介绍的几何分布、指数分布的无记忆性,可以看作“沉没成本不是成本”这句话的数学例子。

1 几何分布
1.1 几何分布的简单介绍

扔硬币是最简单的随机现象了:

次硬币,前面次都是反面,第次正好是正面:

这个随机事件可以用随机变量来表示:

它的概率可以记作:

这样的随机事件称为服从几何分布。

1.2 赌徒心理

有一个赌徒在赌大小,他一直在押“大”,可是台上连续出了十把“小”,让他输了很多钱:

赌徒认为,前面出了那么多把“小”,再出“小”的可能性非常小了,他想把他的全部身家押“大”,搏一把翻本。当然,这完全是赌徒心理,最合理的做法是马上抽身止损,下面看看数学是怎么解释的。

这是一个典型的几何分布,可以用随机变量来表示:

把分析需要的几个事件分别列出来:

可以证明,“扔了十把'小'条件下,下一把出‘大’”的概率和“扔一把就出‘大’”完全一样,即:

这就是所谓的几何分布无记忆性。也可以通俗地解释为,前面十把输的钱是沉没成本,完全不影响之后出“大”的概率。赌徒应该及时抽身止损,保住最后一点身家。

2 指数分布
2.1 厕所问题

小明在自家小卖部苦苦等待第一位上门的客人,已经等待三个小时了: