对于简单的二项游戏的正态概率分布(比如我们这里所用的抛硬币的最终结果),标准差(SD)为:
SD=N*(((P*(1-P))/N)^(1/2))
其中,P=事件的概率(例如,出现正面的结果)。
N=试验次数。
对于抛10枚硬币的情况(即,N=10):
SD=10*(((0.5*(1-0.5))/10)^(1/2))
=10*(((0.5*0.5)/10)^(1/2))
=10*((0.25/10)^(1/2))
=10*(0.025^(1/2))
=10*0.158113883
=1.58113883
某種分布的中线为这種分布的峰值。在抛硬币的例子中,峰值位于正面和反面的平均数处。因此,对于抛10枚硬币的序列,中线将位于5个正面5个反面处。对于正态概率分布,大约有68.26%的事件位于自中线±1个标准差区域内,有95.45%的事件位于自中线±2个标准差区域内,有99.73%的事件位于自中线±3个标准差区域内(见图1-2)。继续我们的抛10枚硬币的话题,1个标准差大约等于1.58。因此,我们可以说,抛10枚硬币有68%的机会我们可以预期由3.42(5-1.58)至6.58(5+1.58)组成的最终结果为正面(或反面)。因此,如果我们得到7个正面(或反面),我们将位于预期结果的1个标准差之外(预期结果为5个正面或5个反面)。
图1-2 正态概率函数:中心线及其两侧两个标准差
这里还有一个有趣的现象。注意:在我们抛硬币的例子中,随着抛硬币次数的增加,均等得到正面反面的概率在减小。对于两枚硬币,得到正1反1的概率为0.5。对于4枚硬币,得到50%的正面50%的反面的概率降至0.375。对于6枚硬币为0.3125,对于10枚硬币为0.246。因此我们可以说,随着事件数的增加,最终结果实际等于预期值的概率在减小。
数学期望是我们预期平均每次下注所赢得或输掉的结果。然而,它并没有解释两次下注之间的波动。在我们抛硬币的例子中,我们知道抛一枚硬币出现正面或反面的概率为50/50。我们预期经过N次试验,大约有(1/2)*N抛掷将出现正面,(1/2)*N抛掷将出现反面。假定我们输时会输掉赢时所赢得的相同数量,我们可以说,不管N有多大,我们的数学期望均为0。
我们也知道,大约有68%的机会我们将位于期望值的±1个标准差之内。对于10次试验(N=10),这表示我们的标准差为1.58。对于100次(N=100)试验,这表示我们的标准差的 大小为5。对于1000次(N=1000)试验,标准差大约为15.81。对于10000次(N=10000)试验,标准差为50。
N(试验次数) Std Dev(标准差) Std Dev/N(%)
10 1.58 15.8%
100 5 5.0%
1000 15.81 1.581%
10000 50 0.5%
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