计算「百年一遇」洪水在 100 年中的概率

「百年一遇」的洪水是概率上的一个表述(后文省略「百年一遇」),意为一年中有 1% 的可能性,这与「一百年发生一次」的事实有明显差异,就像是假设核酸检测有 99% 的灵敏度和特异性,但用它检测出假阳性的可能性非常高,详情可以观看 李永乐老师的视频

没有出现洪水的概率在一年里是 99%,但是持续一百年的时间,就需要计算 99% 的一百次方,0.99^100 ≈ 0.366,所以 100 年中没有发生一次洪水的期望值是 36.6%,不过剩下的 63.4% 并不是发生一次洪水的概率,而是超过一次与高过一次的概率。

如果是计算抓取不同颜色的球,出现红色 2 次,或者掷骰子,三次骰子出现 6 点两次,通常只需要将样本空间都写出来,然后整理一下就好,但是『「百年一遇」洪水在 100 年中的期望值』是一个庞大的样本空间,不可能人力都写出来。

所以计算这个问题需要使用概率论和统计学一个工具,叫做「二项分布」,只要是需要计算在 n 次实验中,实验有 p 的成功率,然后出现 k 次成功的概率,就能用二项分布计算。

网络上有现成的 二项分布计算器,这样就能算出:一百年中,发生一次洪水的概率是 37%,发生两次洪水的概率是 18.5%,发生三次洪水的概率是 6.1%,发生四次以及四次以上洪水的概率是 1.8%。

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