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拓端tecdat|R語(yǔ)言估計(jì)獲勝概率:模擬分析學(xué)生多項(xiàng)選擇考試通過(guò)概率可視化

2022-01-29 14:00 作者:拓端tecdat  | 我要投稿

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原文出處:拓端數(shù)據(jù)部落公眾號(hào)

“獲勝概率”的實(shí)時(shí)計(jì)算(或估計(jì))很困難。我們經(jīng)常在足球比賽中,在選舉中看到這種情況。

考慮經(jīng)典的多項(xiàng)選擇考試。在每個(gè)問(wèn)題之后,想象您嘗試計(jì)算學(xué)生通過(guò)考試的概率。在這里考慮我們有 50 個(gè)問(wèn)題的情況。學(xué)生在答對(duì) 25 個(gè)以上時(shí)通過(guò)。為了模擬,我假設(shè)學(xué)生在每個(gè)問(wèn)題上只擲硬幣,我有 n 個(gè)學(xué)生,50 個(gè)問(wèn)題


  1. M=matrix

令 Xi,j 表示學(xué)生 i在問(wèn)題 j 的分?jǐn)?shù)。讓 Si,j 表示累積分?jǐn)?shù),即?

. 在第 j 步,我可以使用 T^i,j =50×Si,j /j 對(duì)最終得分進(jìn)行某種預(yù)測(cè)。這是代碼

  1. S=apply

  2. B

我們可以繪制它

  1. plot(B)

  2. abline

  3. for(i in 2:n) lines

  4. lines


但這?只是?對(duì)每一步的最終分?jǐn)?shù)的預(yù)測(cè)。這不是通過(guò)概率的計(jì)算!

如果在 j?個(gè)問(wèn)題之后,學(xué)生有 25 個(gè)正確的答案,那么概率應(yīng)該是 1——即如果 Si,j ≥25。另一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是:如果在j題之后,他直到最后都答對(duì)了,他能得到的分?jǐn)?shù)不夠,他就會(huì)失敗。這意味著如果 Si,j +(50?i+1)<25,概率應(yīng)該是 0。否則,要計(jì)算成功的概率,就很簡(jiǎn)單了。它是當(dāng)成功的概率實(shí)際上是 Si,j /j 時(shí),在 50-j 個(gè)問(wèn)題中獲得至少 25-Si,j 正確答案的概率。我們認(rèn)識(shí)到二項(xiàng)式分布的生存概率。然后代碼很簡(jiǎn)單

  1. for(i in 1:50){

  2. for(j in 1:n){

  3. if() P[i,j]=1

  4. if() ? P[i,j]=0

  5. if()B[i,j]=1-pbinom

所以如果我們繪制它,我們得到

  1. plot(P

  2. abline

  3. for(i in 2:n) lines

  4. lines

這比我們之前獲得的曲線更不穩(wěn)定!所以,計(jì)算“獲勝概率”是一項(xiàng)復(fù)雜的工作!

當(dāng)然,如果我的學(xué)生不拋硬幣,情況就略有不同......這是我們得到的結(jié)果,如果一半的學(xué)生是好的(有2/3的概率答對(duì)問(wèn)題),一半是不好的(1/3的概率)。

如果我們看通過(guò)的概率,我們通常不必等到最后(50道題)就知道誰(shuí)通過(guò)了,誰(shuí)沒(méi)通過(guò)

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