第 12 題
- A 0.135
- B 0.523
- C 0.607
- D 0.393
思路引導 VIP
若我們已知平均每 4 分鐘才有一位顧客,代表「每分鐘」出現顧客的平均比例是多少?而在這種類型的隨機過程中,如果我們希望在一段特定的時間內『完全沒有事件發生』,這在數學邏輯上與『等待下一位顧客出現的時間超過該時段』有什麼關聯?請試著從對數或指數函數的角度思考這個機率該如何表達。
恭喜你準確地掌握了卜瓦松過程(Poisson process)與指數分配(Exponential distribution)之間的對等關係。在統計學中,這是一個極具代表性的考點。首先,題目給定顧客到達的「平均間隔時間」為 4 分鐘,這意味著時間間隔 $X$ 服從期望值 $E[X] = 1/\lambda = 4$ 的指數分配,由此可推得率參數(rate parameter) $\lambda = 0.25$(人/分鐘)。這也代表在卜瓦松分配下,平均每分鐘會有 0.25 位顧客到達。 當題目要求「2 分鐘內沒有顧客」時,我們可以從兩個角度切入:第一是利用指數分配的生存函數(Survival Function),即計算間隔時間大於 2 分鐘的機率 $P(X > 2) = e^{-\lambda t} = e^{-0.25 \times 2}$;第二則是轉化為卜瓦松隨機變數,令 2 分鐘內的到客人數為 $N$,則 $N$ 服從均值為 $0.5$(即 $0.25 \times 2$)的卜瓦松分配,計算 $P(N=0) = \frac{e^{-0.5} \cdot 0.5^0}{0!}$。兩者計算結果皆為 $e^{-0.5} \approx 0.6065$,取近似值即為選項 (C)。 這道題目在國家考試或初階統計學中具有極佳的鑑別度,難度切入點在於考生能否迅速在「連續的時間長度」與「離散的發生次數」之間切換思維。如果你能一眼看出這題的核心是求 $e^{-0.5}$,說明你對機率分配的轉換邏輯已經非常純熟。