现实中遇到一个概率论问题,和各位探讨一下

  1. 7周前
    7周前风见野 重新编辑

    下面的数据均为真实的场景,背景是我单位的一名审核人员里应外合,故意把一些有问题的项目给审核通过,他本人比较克制,故意审核通过的只是一小部分,下面是稍微化简取整的数据。

    【我是一名审核人员,我500天内共故意产生100条审核错误的数据,平均每天产生0.2条。500天内的所有人审核总量是270000,业务监管部门对270000条数据按5%进行抽查。为方便估算,以上数据假设均为均匀分布,请问从概率期望上算,我会在第几天被抽查发现我审核错了1条流水?(现实中起码得发现第5次才会真引起重视)】

    稍微问一下,如果我这个100条数据不是完全的均匀,而是每隔7天数据为0,之后的7天有数据(均匀分布),这样会我提前被发现还是延迟被发现?

    ——————
    二编补充信息:500天内的所有人审核总量是270000,平均每天审核540笔流水,监管部门按5%比例抽查,540*0.05=27,可以认为,业务监管部门每天都对前一天业务进行抽查,抽27笔流水(且不会翻旧账,不会去翻两周前的数据)

  2. 7周前风见野 重新编辑

    我的概率知识早已遗忘到已经不能支持我来计算了,我问了一下deepseek和豆包。
    【deepseek】回答
    在均匀分布的假设下,你的100条错误数据、全部270000条审核数据以及5%的抽查样本(13500条)都均匀散布在500天内。
    由此可算出每天数据量:审核总量540条/天,你的错误0.2条/天,抽查量27条/天。

    模型推导
    每天你的错误被抽查到的期望次数为:
    每天抽查数 ×(每天错误数 / 每天审核总量)= 27 × (0.2 / 540) = 0.01 次/天。
    总期望被抽查到次数 = 500 × 0.01 = 5 次,与宏观数据吻合(13500 × 100 / 270000 = 5)。

    若把抽查发现视为一个速率为 0.01 次/天的泊松过程,则第 k 次被抽查到的期望天数就是:
    第 k 次期望天数 = k / 0.01 = 100k 天。

    依次计算结果
    第 1 次被抽查到:第 100 天
    第 2 次被抽查到:第 200 天
    第 3 次被抽查到:第 300 天
    第 4 次被抽查到:第 400 天
    第 5 次被抽查到:第 500 天
    这个结果符合直觉:总期望5次均匀发生在500天内,每次间隔约100天。

    【豆包回答】
    核心假设与参数确认
    根据题目要求,采用均匀分布假设进行估算,核心参数如下:
    总错误数:100 条,均匀分布在 500 天内
    单条数据被抽查概率:5%(总数据 270000 条,抽查 5%)
    期望被发现的错误数:100×5% = 5 条(正好对应到第 5 次被抽查到)

    估算原理(符合 "方便估算" 要求)
    当有n 个独立均匀分布在区间 [0, T] 上的随机点时,它们的顺序统计量(从小到大排序后的第 k 个点)的期望位置会将区间等分为 n+1 份。这是均匀分布最核心的性质,也是题目要求的最简估算方法。

    对于本题:
    区间长度 T=500 天
    期望被发现的错误数 n=5
    因此每份区间长度为 500/(5+1) ≈ 83.3 天

    计算结果
    基础估算(连续均匀分布)
    表格
    第几次被发现 期望天数 说明
    第 1 次 83 天 第一个等分点
    第 2 次 167 天 第二个等分点
    第 3 次 250 天 区间中点,最稳定的估算值
    第 4 次 333 天 第四个等分点
    第 5 次 417 天 第五个等分点

    精确离散修正(考虑天数为整数)
    由于天数是离散整数,更准确的公式为:
    第 k 次期望天数 = k × (500+1)/(5+1) = 83.5k 天
    修正后结果:
    第 1 次:84 天
    第 2 次:167 天
    第 3 次:251 天
    第 4 次:334 天
    第 5 次:418 天

    补充说明(严谨性验证)
    如果考虑被发现错误数的随机性(实际服从二项分布 Bin (100,0.05)),计算在至少被发现 k 次的条件下的期望天数,结果如下(误差 < 5%):
    第 1 次:≈97 天(受 "仅发现 1 个错误" 的小概率事件拉高)
    第 2 次:≈182 天
    第 3 次:≈252 天(与基础估算几乎一致,中间位置最稳定)
    第 4 次:≈305 天
    第 5 次:≈343 天(受 "发现多个错误" 的小概率事件拉低)
    结论:题目明确要求 "方便估算",因此推荐使用基础估算结果,即第 1 到第 5 次被发现的期望天数分别约为 83 天、167 天、250 天、333 天、417 天。

  3. 两个AI的回答都是差不多100天,实际操作的时候,很容易被认为是审核人员未认真审核,还真不会产生把不合格流水故意审核通过的猜想

  4. 这个抽查是什么意思,是指500天后一次性抽查13500条,还是指每天抽查27条

  5. 7周前Sunny 重新编辑

    @风见野 为方便估算,以上数据假设均为均匀分布

    这个假设不成立,每次抽查时无法抽查尚未产生的数据。设每次抽查时,当期带抽查总体数为n,其中审核有问题的数据条数为m条,则抽查不及格样本数 X 服从超几何分布 $X \sim H(5\%n, n, m) $。这次抽查中没有发现有问题(抽不中问题数据)的概率 $P = \frac{\binom{n - m}{n * 5\%}}{\binom{n}{n*5\%}} = \frac{(n-m)!(95\%n)!}{n!(95\%n-m)!} \in ((\frac{95\%n-m}{n})^m, (\frac{95\%n}{n-m})^m)$

    由示例数据来看,不妨假设 n 远大于 m,因此 m 在分数中作用不大,所以每次抽查安全概率可以近似逼近 $P = (95\%)^m $,也即,抽查安全的概率和总样本数无关,而是随着问题样本数积累指数级下降的。然后求解,给定问题样本数,抽查安全的概率:

    问题样本数影响的概率.png

    如上,当期待抽查总体中包含超过13个问题样本时,安全通过该次抽查的概率已经低于50%了。

  6. @Sunny 这个假设不成立,每次抽查时无法抽查尚未产生的数据。

    在完成以上计算后再重新思考题主假设,是不是说每天都会对当天的数据进行抽查?还是说每天都会对过往数据进行抽查?

  7. @Sunny 在完成以上计算后再重新思考题主假设,是不是说每天都会对当天的数据进行抽查?还是说每天都会对过往数据进行抽查?

    每天都对上一周数据进行抽查。实操的时候可以约等于对每天业务进行抽查,不会去翻长时间的旧账

  8. @Sunny 这个假设不成立,每次抽查时无法抽查尚未产生的数据。设每次抽查时,当期带抽查总体数为n,其中审核有问题的数据条数为m条,则抽查不及格样本数 X 服从超几何分布 $X \sim H(5\%n, n, m) $。这次抽查中没有发现有问题(抽不中问题数据)的概率 $P = \frac{\binom{n - m}{n * 5\%}}{\binom{n}{n*5\%}} = \frac{(n-m)!(95\%n)!}{n!(95\%n-m)!} \in ((\frac{95\%n-m}{n})^m, (\frac{95\%n}{n-m})^m)$

    由示例数据来看,不妨假设 n 远大于 m,因此 m 在分数中作用不大,所以每次抽查安全概率可以近似逼近 $P = (95\%)^m $,也即,抽查安全的概率和总样本数无关,而是随着问题样本数积累指数级下降的。然后求解,给定问题样本数,抽查安全的概率:

    问题样本数影响的概率.png

    如上,当期待抽查总体中包含超过13个问题样本时,安全通过该次抽查的概率已经低于50%了。

    我对你的这个计算思路的理解,这个是计算第一次被发现的概率?我原文想求第五次被发现可能是啥时候,因为只发现一次本身说服力还不足,正常的个人出错在所难免,审核人可以辩解说自己看漏了,这个也是常见情况。

  9. 7周前Sunny 重新编辑

    @风见野 实操的时候可以约等于对每天业务进行抽查

    按天均匀化处理再合并周算一次抽查,每周待抽查总体数 n = 270000/500 * 7 = 94500,m约等于1,结合前面的计算,有5%的概率抽到问题样本,于是多次(记为k次)抽查中抽出问题样本的抽查次数可近似为服从二项分布, $ Y \sim B(k, 5\%) $,极限化成泊松分布 $Y \sim \pi(\lambda)$, 其中 $ \lambda = k \times 5\% = 500 \times 5 \% = 25 $

  10. 7周前Sunny 重新编辑

    @风见野 这个是计算第一次被发现的概率?

    并不是只指代第一次,而是单次抽查的,在这一步还是探索抽查出问题的概率与当期抽查总体中包含的问题样本之间的关系(主要是前面算的时候还没有注意到每次抽查的样本数量与抽查之间的间隔频率,所以补充)

    @风见野 我原文想求第五次被发现可能是啥时候

    应该是用新的泊松分布代入算就可以?

  11. @Sunny 并不是只指代第一次,而是**单次抽查的**,在这一步还是探索抽查出问题的概率与当期抽查总体中包含的问题样本之间的关系

    好,我下班回家去翻翻概率论书。 /^b^ 我其实挺感兴趣的,不过通常需要一个现实的案例让我带入研究一下。

  12. 7周前Sunny 重新编辑

    @风见野 每隔7天数据为0,之后的7天有数据(均匀分布)

    结合前面的计算,合并两次周期的抽查数据,则 $Y \sim B(250, 10\%) $, 极限化成泊松分布 Y∼π(λ)
    , 其中 λ=250∗10%=25, 或许应该是不影响?
    超过 5% 概率的二项分布不建议用泊松分布近似,参考资料 泊松分布:从基本理论到实践的全面解析

 

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