次の図は,ある地方の日単位の天気の移り変わりを示したものであり,数値は翌日の天気の変化の確率を表している。
ある日の天気が雨のとき,2日後の天気が晴れになる確率は幾らか。
正答4
解説
正解は4です。
この問題は、状態遷移図の確率を使って、2日後の天気の確率を求めます。
図から読み取れる遷移確率は次のとおりです。
晴れの翌日は、晴れ0.4、雨0.2、曇り0.4です。
雨の翌日は、晴れ0.3、雨0.2、曇り0.5です。
曇りの翌日は、晴れ0.3、雨0.3、曇り0.4です。
雨の日から2日後に晴れになる経路は、翌日が晴れ・雨・曇りの3通りです。
【計算】
雨、晴れ、晴れの経路は、0.3×0.4=0.12です。
雨、雨、晴れの経路は、0.2×0.3=0.06です。
雨、曇り、晴れの経路は、0.5×0.3=0.15です。
3つの経路を合計すると、0.12+0.06+0.15=0.33です。
【選択肢別解説】
1:× 0.15は、雨から曇りを経て晴れになる経路だけの確率です。
ほかの2経路を足していません。
2:× 0.27は、雨、晴れ、晴れの経路(0.12)と雨、曇り、晴れの経路(0.15)の2つだけを足した値です。
翌日も雨のまま2日後に晴れる経路(0.06)を落としています。
正しくは3経路を合計して0.33です。
3:× 0.3は、雨の翌日が晴れになる1日後の確率です。
2日後の確率ではありません。
4:○ 翌日の天気で場合分けした3経路の確率を足すと0.33になります。
【ポイント】
n日後の確率は、途中の状態ごとに経路を分け、各経路の確率の積を合計して求めます。
各状態から出る矢印の確率の合計が1になることを確かめると、図の読み違いを防げます。