如何使用概率论选择退出公共汽车队列还是留在那里?


11

我已经思考了一段时间了,由于我不太精通概率论,所以我认为这可能是一个问这个问题的好地方。在长途公共交通中,这是我想到的。

假设您在汽车站,并且知道将来(白天)肯定会有一辆(或多辆)公共汽车,但您不知道确切的时间。您想象公交车将在五分钟内到达的可能性。因此,您等待五分钟。但是公共汽车没有到。现在该概率是否小于或大于您想象的原始概率?

问题是,如果您使用过去来预测未来,也许您对公交车的到来不会很乐观。但是也许您还可以认为,这实际上使事件更有可能发生:由于公交车尚未到达,因此当天的可用时间更少,因此发生的可能性更高。

想一想一天的最后五分钟。您整天都去过那里,没有公共汽车来过。因此,仅从过去来看,您无法预测公交车将在接下来的五分钟内到达。但是,由于您确定公交车会在一天结束之前到达,并且一天只有五分钟,因此您可以100%确保公交车会在五分钟内到达。

因此,问题是,如果我要计算概率并退出队列,应该使用哪种方法?这是因为有时我退出,然后突然公交车到了,但是有时我又等待又等待,而公交车没有来。还是整个问题都是胡说八道,那简直是随机的?

Answers:


1

我想你回答了自己的问题。假设您确定n辆公交车将在一天结束时(距离h小时)到达,但不确定在这h小时内何时到达,您可以使用泊松分布,其速率等于n / h并计算比方说,未来十分钟内一辆公共汽车到达的可能性。当您等待公共汽车并且h开始减少时,比率n / h开始增加,并且公共汽车在接下来的十分钟内到达的机会也会增加。因此,每过一刻,退出队列的意义就越来越小(假设公共汽车到达时将为您留出空间)。


好的答案,非常感谢。我有相同的直觉,但我不知道它被称为泊松分布。
2015年

2
如果您将公交车的到达过程真正地模拟为Poisson过程,那将是不正确的。泊松过程是“无记忆的”,因为它们可以随时将巴士到达的事件建模为恒定的概率。即,在您等了5分钟而没有公交车到达之后,模型将预测接下来10分钟内公交车到达的概率与原始10分钟内的概率相同。
leekaiinthesky

leekaiinthesky,您是正确的,对于给定的速率,泊松是无记忆的分布。但是,如果我们确定n辆巴士将在当天结束时到达,那么费率本身就会不断提高。
user3353185

即使在那些特定的假设下,使用泊松分布也无法给出正确的答案。您的论据是基于速率的增加,因为您知道总共将有n个总线到达,但是在泊松分布中,事件的总数不是固定的。同样,即使在您要计算概率的10分钟内,费率也将根据您的论点发生变化。这只是一个近似值-如果您讨论近似值的好坏,它将仍然是一个很好的答案。
Erik 2015年

3

这取决于您的公交车接近时间表

  1. 如果按计划进行,那么您等待的每一分钟都接近公交车抵达的时间,平均而言,您等待公交车间隔的时间为一半。

  2. 如果公交车以不同的公交时间到达,并且以一定的每小时平均速度到达,那么您到达公交车站的时间间隔可能比短暂的要大。的确,如果它们“有效地随机到达”(根据泊松过程),则不管您等待多长时间,您预期的剩余等待时间都是相同的。

  3. 如果事情变得比那更糟(比“随机”到达更快乐/更突然,也许是由于交通问题),那么您最好不等待。


好吧,我会尽力消化。谢谢。因此,如果我们不知道每小时的平均速度,那么我们基本上什么也听不懂?
2015年

2
如果您在等待23个小时,而公交车仍然没有来,请忽略始终加1的分配(cdf)的前提。公交车根本就不会来。一般而言,欧洲人会相信分配均匀,如果您是日本人,这是一个不错的选择。对于美国人来说,公共交通更多地用泊松的黄疸眼,无记忆的过程来研究,他们开着自己的车...考虑一下...无论您等了多久,公交车才会驶入一定的时间固执地保持不变。我听说Weibull发行版可以提供帮助,但不确定。
安东尼·帕雷拉达

1
是有关Weibull和该主题的出色且免费的论文。
安东尼·帕雷拉达

@安东尼谢谢。在某种程度上,概率模型(如我的回答中第2项中的泊松)实际上并不能解决该问题。按照上述方式,公交车到达并不是真正的随机过程。如果您足够努力地推动它们,那么它们所得出的结论当然是没有意义的。
Glen_b-恢复莫妮卡

@AntoniParellada和Glen_b非常感谢您的回答。我没有想到这个问题背后有太多东西。我将继续学习以了解您所写的所有内容。祝你有美好的一天。
2015年

1

好问题!

从概率的角度看,等待可以肯定会使赔率上去。高斯分布和均匀分布都是如此。但是,对于指数分布而言,情况并非如此-指数分布的整洁之处在于在这种意义上是“无内存的”,因为下一个时间间隔的可能性始终是相同的。

但是,我认为更有趣的事情可能是生成一些成本函数。替代运输(出租车,ueber)的费用是多少?迟到的代价是什么?然后,您可以清除计算书并最小化成本函数。

为了使自己确信高斯分布的几率总是会增加,我写了一些matlab,但是我将尝试提出一些数学上更纯净的东西。我认为,对于统一而言,这是显而易见的,因为分子是常数(直到没有),而分母总是向着无。


2
OP的假设是“您确定公交车会在一天结束之前到达”,这对概率分布提出了一些有趣的限制。我希望我在现实生活中能有这样的把握。
EdM

@MikeP感谢您的回答。即使底层分布未知,这也适用吗?也许我可以假设一定的分布?既然如此,随着时间的流逝,我可以改变自己的看法,并说这种分配不再成立并寻找另一种分配。无记忆的发行版听起来不错,但也许我想知道的是需要考虑到过去的发行版。
2015年

2
没问题@NormanSimon!不总是。例如,假设您有一个三峰pdf,我用3个高斯之和做了一个简单的示例(每个西格玛的总和为3,均值为-8、0和+8。在这种情况下,当您遇到一个驼峰,接下来3分钟的几率实际上有所下降
MikeP

哦,亲爱的,迈克,听起来好复杂!但我保证我会继续学习。也许我还是个初学者时就问了太高级的问题。但是,非常感谢=)
numberfive 2015年

1

如果您取消了公交车必须在一天中的某个时间到达的限制,那么可以说您等待的时间越长,期望仍然等待的时间就越长。原因?您等待的时间越长,您越会相信泊松率参数很小。在此处查看问题1 。


别客气。但是我的意思是“速率参数很大 ”,而不是小...!我已经相应地编辑了答案。
Creosote
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.