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城市轨道交通运营管理专业也需要学概率

时间:2022-03-05 08:07:47 浏览量:

zoޛ)j馟iZ计划与运输能力、列车运行组织与调车工作、客流预测与分析、票务管理、等问题又无处不在,因此在中职学校对学生进行概率和统计知识的普及是非常必要的。例如,日常生活中,我们经常会听到:“某地区今天降水概率是70%。”、“分时段的客流分析,运能与运量相匹配”、“断面客流短时预测。”概率与数理统计所提出的“运用数据进行推断”的思考方法,已经成为现代社会一种普遍适用并且强有力的思维方式。

概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义,培养随机观念。弄清随机变量的取值规律是用概率和分布刻画的,会用随机观点处理随机现象,知道统计结果是概率地呈现的,可能有误差。因此,作为职业学校数学教师,引导学生正确理解随机事件发生的不确定性及其频率的稳定性,并尝试澄清日常生活中遇到的错误认识;让学生初步学会把一些实际问题化为古典概型。让我们的学生学好概率,用好概率知识,培养高素质、创新型、综合管理能力人才,以便日后更好地服务社会,如何更好地把握教材,服务专业,已成为当务之急。

二、概率的概念

在当今信息爆炸的年代,任何人不要说掌握全部科学知识,即使是全面掌握某一学科的知识都是不可能的。但各学科都有其特有的学科思想。知识体系就是在这种学科思想的指导下建立起来的。理解把握概率与数理统计的概念,对于整体把握概率教学是重中之重。

传统的处理方法:随机抽样→总体→描出黑体字让学生去背。

概率、总体、样本的概念很复杂,对高中学生难以严格地说清楚,中专里只要描述即可。

著名数学家柯朗在《数学是什么》一书中的一段话:“世世代代以来,数学家一直把他们研究的对象,例如数、点等等,看成实实在在的自在之物。但是,至于点、线、数,“实际上”是什么,这不可能也不需要在数学科学中加以讨论。“可验证”的事实只是结构和关系:两点决定一直线,一些数按照某些规则组成其它一些数,等等。基本的数学概念必须抽象化,这一见解是近代公理化发展中最重要和最丰富的成果之一”。其实概率的概念可以和点、线、面一样看作是描述性概念。

概率的统计定义通常可以这样叙述:在相同的条件下做大量的重复试验,一个事件出现的次数m和总的试验次数n之比,称为这个事件在这n次试验中出现的频率。当试验次数n很大时,频率将“稳定”在一个常数附近,n越大,频率偏离这个常数大的可能性越小.这个常数称为该事件的概率.这里的定义就是描述性的。定义中的“可能性”,指的就是概率。

三、概率概念的理解

概率的概念应该从整体上把握理解,定义理解中的几点误区:

误区1:所有不确定现象都是概率论研究的对象

事实上,并不是所有不确定现象都是概率论研究的对象。我们所讨论的现象是可以做“重复试验”的,例如:某球星是否退役,她今天是否不高兴,等等。这类问题没有重复试验的意义,属于人们的主观猜测与愿望,并非概率论研究的对象。概率论描述的是可以重复试验的模型。如买彩票中奖率的问题及乘客流动性等问题。

误区2:结果的随机性等于结果未知

事实上,结果的随机性不同于结果未知。 例如,抛掷一枚硬币,结果虽然随机,但投掷结果不是正面币值朝上,就是反面“国徽”朝上。再如,列车一旦运行,乘客的数量,虽然随机,不能事先预知,但结果是三种,一种是达到基本客流量,一种是没有达到基本客流量,一种是超过基本客流量。

多次抛掷一枚质地均匀的硬币,随着抛掷次数的不断增加,正面朝上的频率就在0.5附近摆动,抛掷次数越多,摆动范围越小,而一枚质地均匀的硬币正面朝上的概率一直都是0.5。

误区4:概率=分布

事实上,概率反映的是“多次试验”中频率的稳定性,例如:掷骰子是四点出现的 “概率等于六分之一”决不等于“掷六次骰子中,四点出现一次”;即使告诉你中奖的概率为1/1000,但你买1000张奖券却不一定能中奖。

误区5:小概率事件就一定不发生。

事实上,小概率事件,发生概率虽小,但也会出现。不然就不会有马航失联;列车的安全门挤压致人死亡的事故了。相反,大概率事件也不一定一定发生。例如:天气预报今天降水概率是80%,但可能晴空万里;明天的降水概率为10%,却瞬间电闪雷鸣,概率并不提供确实无误的结论。

误区6:概率大就好

例如:甲校升学率为99%,乙校升学率为80%。人们自然愿意入甲校,尽管你可能入甲校没有考上大学,入乙校却考上大学。但人们还是认为甲校比乙校好,拼命进甲校,这是很盲目的,其实升学还有很多条件的,要科学分析,概率大不是绝对好,但从整体方面来说还是好的。又如两个地铁运营公司招聘,甲公司录取率为50%,乙公司录取率为70%,那么乙公司就一定比甲公司容易加入吗?当然不一定。也许甲公司是对员工的个人素质需求较高,一般应聘者满足不了。

误区7:事件出现概率具有关联性

例如,在买彩票时,有人说过去中奖的号码里某一数码,比如“15”出现最多,下次一定还会出现。“7”,在过去出现最少,由于每个数出现的机会是一样的,因此,下次“7”出现的机会就大了,应该买“7”这个号码,这些说法是不科学的。如果能认识到每次抽奖都是独立的,那么不难看出上述的说法都是错误的,要学会用事件的独立性概念来分析周围的一些现象。

又如早晚高峰出行的问题,每天早7:00~8:30、晚5:00~6:30乘客较多形成早晚高峰,中午10:30~15:00乘客少形成客流空闲,当一个人要出行时,若选在早晚高峰出行,此时交通运营管理的作用是非常关键的,如何利用概率数理统计知识,选好出行时间,即目的地准时到达,又不受交通拥挤影响,是需要好好思考研究的。其实乘客完全可以利用时间差,错过早晚高峰出行,既节约时间,又愉悦出行。

四、概率分布的应用

任何一种研究总是把未知的,不认识的事物逐渐变为已知的,可以认识的事物。 “了解”一个随机现象是指:知道①这随机现象中所有可能出现的结果。②每个结果出现的概率。最重要的随机分布有如二项分布、正态分布等等,它们描述了随机现象中最有用最常见的情形。随机现象的分布列非常有用。

显见,根据样本数据的频率分布,推测这个城市全体居民月均用水量分布的大致情况,也就是根据样本的频率分布,大致估计总体的分布。因为这种估计是以一定的统计调查为依据的,所以据此给市政府提出每位居民月用水量标准的建议,就具有较强的说服力了。用此方法同样可以提供客流峰值数据,为城市轨道交通运营管理服务。

五、结语

“用数字说话”这是我们经常可以听到的一句话,但是,即使学了一些概率统计知识,也不会一下就解决问题。例如:在前面讲到的早晚高峰问题中,当一个人要出行时,尽管他知道了高峰出行的难度,还会在可以避免的前提下愿意选择高峰出行。又比如他学过概率课后,知道抽签与顺序无关,但在实际生活中,碰到抽签的事,他还是拼命地抢,争取先抽到。因此,作为中职数学教师既要吃透教材培养学生的随机意识,又要科学地讲有价值的数学。一定要先把握好其概念、内涵,才能便于知识的普及。

参考文献:

[1]《都市快轨交通》.北京交通大学主办,2015.1.

[2] 王孝玲著.《教育统计学》.华东师范大学出版社.

[3] 张饴慈著.《谈谈中学概率的教学》.首都师范大学数学系.

[4] 周楷翠著.《七年级<统计与概率>教学分析》.资阳市简阳城北中学.

[5]《数学3(必修)A版》.课程教材研究所.中学数学课程教材研发开发中心编著.人民教育出版社.

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