家から学校までの交通手段として、電車(30分)とバスの2つの選択肢があります。バスは確率 $1/3$ で遅延し、遅延しない場合は20分、遅延した場合は35分かかります。どちらの交通手段を選ぶ方が、期待値的に時間が短いかを求める問題です。

確率論・統計学期待値確率交通手段比較
2025/7/6

1. 問題の内容

家から学校までの交通手段として、電車(30分)とバスの2つの選択肢があります。バスは確率 1/31/3 で遅延し、遅延しない場合は20分、遅延した場合は35分かかります。どちらの交通手段を選ぶ方が、期待値的に時間が短いかを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、電車を利用する場合の期待値を計算します。
電車の場合は常に30分かかるので、期待値は30分です。
次に、バスを利用する場合の期待値を計算します。
バスが遅延する確率が 1/31/3 なので、遅延しない確率は 11/3=2/31 - 1/3 = 2/3 です。
バスの期待値は、遅延しない場合の所要時間(20分)に遅延しない確率を掛け、遅延する場合の所要時間(35分)に遅延する確率を掛けたものを足し合わせることで求められます。
バスの期待値 = (20分) ×\times (2/3) + (35分) ×\times (1/3)
= 40/3+35/3=75/3=2540/3 + 35/3 = 75/3 = 25
電車の場合の期待値は30分、バスの場合の期待値は25分です。
したがって、バスを利用する方が期待値的に時間が短いと言えます。

3. 最終的な答え

バスを利用する方がよい。

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