青の統計学-DS Playground-

確率・統計の数学基礎

基本分布・条件付き確率・ポアソン・CLT・母関数を高校〜大学初年次レベルで総ざらいできる10問。

離散分布の期待値 レベル1

顧客一人あたりの購入数 $X$ が $P(X=0)=0.1, P(X=1)=0.4, P(X=2)=0.3, P(X=3)=0.2$ に従うとき、$E[X]$ を求めよ。

解説

この問題では期待値 (Expectation) の定義とその計算を学習します。期待値は「長期的に平均してどの程度の値が見込めるか」を示す指標であり、売上予測やLTV(顧客生涯価値)計算の基礎です。

期待値の定義

離散型確率変数 $X$ の期待値 $E[X]$ は、値 $x_i$ とその確率 $p_i$ の積の総和です:

$E[X] = \sum x_i p_i$

1. 各項の計算

  • $X=0$ の寄与:$0 \times 0.1 = 0$
  • $X=1$ の寄与:$1 \times 0.4 = 0.4$
  • $X=2$ の寄与:$2 \times 0.3 = 0.6$
  • $X=3$ の寄与:$3 \times 0.2 = 0.6$

2. 総和の計算

$E[X] = 0 + 0.4 + 0.6 + 0.6 = 1.6$

したがって、顧客一人あたりの平均購入数は1.6個と見込まれます。

期待値の線形性

$E[aX + b] = aE[X] + b$ という性質があります。例えば、商品単価が1000円で、顧客一人あたり固定で200円の梱包費がかかるなら、利益 $Y = 1000X - 200$ の期待値は $E[Y] = 1000 \times E[X] - 200 = 1000 \times 1.6 - 200 = 1400$ 円です。

問題 2/10
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