質問<939>
「「カップル成立の確率」」
日付 2002/8/30
質問者 s.k


n人の男性とn人の女性がいます。一斉に異性を1人ずつ
指名するとき、i組のカップルが出来る確率Pi、および
平均何組のカップルが出来るかという期待値、nを無限大
にした極限を求めたいです。
よろしくお願いします。

お便り
日付 2002/9/24
回答者 juin


男性をm1,m2,...,mn,女性をf1,f2,...fnとする。
(mi,fj)というカップルができる確率は
miがfjを選び(\(\frac{1}{n}\))かつfjがmiを選ぶ(\(\frac{1}{n}\))から
(1/\(n^{2}\))
確率変数X(i,j)を次のように決める。
X(i,j)=1((mi,fj)というカップルができる)
X(i,j)=0((mi,fj)というカップルができない)
このとき確率は、
P(X(i,j)=1)=1/\(n^{2}\),P(X(i,j)=0)=1-1/\(n^{2}\)である。

1回の指名で合計S=ΣX(i,j)のカップルができる。
(最低0から最大n)
P(S=1),P(S=2)など具体的な値は複雑なのでまだ計算できません。
代わりに、平均を求めます。
ES=EΣX(i,j)=ΣEX(i,j)
ここで、EX(i,j)=1×1/\(n^{2}\)+0×(1-1/\(n^{2}\))=1/\(n^{2}\)だから、
ES=Σ1/\(n^{2}\)=\(n^{2}\)×(1/\(n^{2}\))=1
つまり、
1回の指名で平均1つのカップルができる。
これは、nに無関係。