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你比多少人幸運?以機率累積函數破解抽獎次數中位數錯覺

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第63屆--民國112年

科別

數學科

學校名稱

金門縣金城鎮中正國民小學

指導老師

徐瑄廷;洪曙天

作者

羅可倫;莊昊凡;莊詠翔;許嚴丰

關鍵字

機率累積函數、等比數列、中位數

摘要或動機

本研究旨在探討抽獎活動中,抽中累積人數的分布狀況,想要找出抽取次數的中位數。若花費的抽取次數小於中位數,即比一半的人還幸運。大多數人會認為在抽中率為5%的情況下,花20次抽到算是比一半的人幸運,然而,透過人工抽名片卡紙和Scratch程式模擬後,發現大家預期的次數皆大於實際中位數。 使用Excel函數將公式一般化後,發現「第n次抽中的機率」為等比數列,「n次內抽中的機率」為等比級數。又因為公比小於1,造成前半部累積項次較少就達到50%,後半部需較多項次才能累積至100%,故「運氣差的人花費的次數」拉高整體的抽獎次數,才造成大家預期次數與理論值不同的狀況。最後應用研究發現,探討抽紀念酒的運氣分布和抽齊生肖紀念酒的可能性。

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