בתשובה לליאור גולגר, 21/02/02 0:03
חידון טפשי לפורים - הפרשה מסתעפת 57675
מיץ פטל • בתשובה לליאור גולגר יום ה', 21/2/2002, 0:11
אין לראות בתגובה זו של ליאור גולגר משום הסכמה (או אי-הסכמה) שלי לנכונות הטענות בה, ובפרט ''הצלחנו'' ו''פתרון''.
סוף לסיפור (1) 57974
ליאור גולגר • בתשובה למיץ פטל יום ו', 22/2/2002, 20:46
להלן פתרון החידה, או לפחות מה שיש לי ממנו כרגע.
בכל שנה קיים סיכוי קטן R למות בטרם-עת. זה נקרא משתנה אקראי מטיפוס ברנולי - כמו הסיכוי להוציא 6 בהטלת קוביה.
מי שחי L שנים משתתף ב-L הגרלות כאלו. סכום של הרבה ברנולי נקרא משתנה אקראי מטיפוס בינומי - כמו הסיכוי לזכות בלוטו אם ממלאים טופס כל שבוע.

בפרט, אם הסיכוי 'לזכות' R הוא קטן ומספר 'ההגרלות' L הוא גדול, כך שמכפלתם R*L היא מסדר גודל של יחידה, ניתן לקרב את המשתנה הבינומי למשתנה פואסוני עם פרמטר R*L.

הסיכוי לא לזכות באף אחת מ-L ההגרלות הוא בקירוב הפואסוני (exp(-R*L. לכן הסיכוי לזכות בהגרלה אחת או יותר, קרי למות לפני הגיעך לגיל L, הוא
אחד פחות (exp(-R*L (ניסיתי לכתוב זאת מפורשות, לשווא).

הסיכוי למות מסיבה חיצונית הוא Z. אם נפטרת בטרם-עת, הסיכוי שעשית זאת מסיבה חיצונית הוא Z/R. לכן הסיכוי X למות מסיבה חיצונית הוא:

X=(1-exp(-L*R))*(Z/R)

איך מוצאים את L ואת R?
מתוך המשוואות הבאות:

א. משוואת ההסתברות הכוללת למות בשנה:
Q= [(1-exp(-R*(L+1))/(1-exp(-R)]
כאשר לפי הלמ"ס Q=521/100000.

ב. משוואת תוחלת החיים:
T=(1/R)(1-EXP(-R*L))
כאשר לפי הלמ"ס T=76.

את המשוואות האלה ניתן לתרץ היטב, אך אין בידי כרגע הזמן הנדרש. אולי מיץ יאות לכך.

בכל אופן, ממשוואה ב' ניתן לחלץ את L כפונקציה של R, ולהציבו במשוואה א'. מקבלים קשר פשוט למדי שאיני מצליח לרשום בצורה קריאה באייל, אך למרבה הצער הפתרון שקיבלתי באמצעות האקסל הוא R קטן מאד מאד, פחות מאחד למיליון. אם אין לי שגיאה זו כמובן בשורה משמחת, אך סבורני שפשוט טעיתי בדרך.

טוב, חייב לזוז.
סוף לסיפור (2) 58055
ליאור גולגר • בתשובה לליאור גולגר שבת, 23/2/2002, 1:27
משוואה א' שגויה, איך לא. כיוון שלא הסברתי אותה, גם מי שטרח לקרוא את הודעתי לא היה יכול לעלות על השגיאה.

נציג זאת בפשטות באופן הבא. נניח שהאוכלוסיה הכוללת היא O. מנתוני הלמ"ס אנו למדים שמספר המתים בשנה הוא O*Q. עם זאת, מן ההנחה כי הסיכוי למות לא משתנה עם השנים מתחייב שגודל האוכלוסיה לא משתנה (לחשוב בבית: מדוע?). האוכלוסיה נשמרת קבועה רק אם מספר הנולדים בשנה N משתווה למספר המתים, דהיינו עומד על N=O*Q. לכאורה גודל האוכלוסיה O הוא נתון נוסף שיש לחלוב מן הלמ"ס, אבל זה לא חוכמה למצוא שלושה נעלמים על-סמך ארבע משוואות. במקום זאת ננסה לבטא את האוכלוסיה הכוללת O באמצעות מספר הנולדים וכך לצמצם את O מן המשוואה.
תחת הקירוב הפואסוני, הסיכוי לשרוד לאורך i שנים (כלומר - להפסיד ב- i הגרלות) הוא (exp(-R*L.
מכאן הסקתי שמתוך N אנשים בגיל 0 ישרדו רק N כפול (exp(-R*L. בגיל i. מכאן שהאוכלוסיה הכוללת O היא:
=N*sum(i=0:L) [exp(-R)^i]
זהו סכום סדרה הנדסית שערכו:
=N*[(1-exp(-R*(L+1))/(1-exp(-R)]

בהצבת N=O*Q תתקבל, לכאורה, משוואה א'. למען האמת איפה שהיה Q היה צריך להיות 1 חלקי Q, אך ממילא ההיסק המקורי שלי שגוי בתכלית. מספר האנשים שיגיעו לגיל i אינו N*(exp(-i*R, אלא N בהסתברות (exp(-i*R. יחי ההבדל הקטן. יש לסכום על ההסתברויות השונות, ובמילים אחרות - לחשב את תוחלת מספר האנשים שיגיעו לגיל i. לא בשמיים היא, אך לטובת כל הצדדים אני עוצר כאן וחוזר, אם בכלל, רק עם תוצאה סופית. לילה טוב.
חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא
מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים
האייל הקורא RSS מאמרים | כתבו למערכת | אודות האתר | טרם התעדכנת | ארכיון | חיפוש | עזרה | תנאי שימוש © כל הזכויות שמורות