1.问题
在一个重男轻女的国家里,每个家庭都想生男孩,如果他们生的孩子是女孩,就再生一个,直到生下的是男孩为止。
这样的国家,男女比例会是多少?
2.分析
这是一道经典的概率问题,经常出现在各大公司(Google,Tencent,Alibaba 等)的面试环节。
答案是 1:1。
2.1 概率推算
假设这个国家有 n 对夫妇,一年只准生一次孩子。
第一年,一半生男一半生女。
第二年,上年生了女的家庭再生一次,一半生男,一半生女。
第三年,上年生了女的家庭再生一次,一半生男,一半生女。
第四年,上年生了女的家庭再生一次,一半生男,一半生女
…
不管哪一年都是 1:1。
用公式表示为:
男孩数量 X= n
女孩数量 Y= n/2 n/4 n/8 … 1 = n - 1
所以男女比例为 n:n-1,当 n 足够大时,男女比例为 1:1。
2.2 几何分布
每一次生孩子都是一次伯努利试验,要么是男孩,要么是女孩。
每个家庭生孩子直到生到男孩为止为 n 重伯努利试验,成功生到男孩所需次数 X 服从几何分布。
分布列(离散型随机变量取某个特定值的概率)为:
其中生男孩的概率为 p = 1/2。
因为几何分布的期望是 E[X] = 1/p,所以成功生到男孩所需次数的期望是 2。
其中最后一个是男孩,那么另一个是女孩,所以男女比例为 1:1。
3.理论与现实
按照生男生女相同概率来推算,男女比例应该是 1:1,但为什么现实果真如此吗?
我国 2020 年展开的第七次全国人口普查公报显示,以女性为100,男性对女性的比例为105.07,中国男性比女性多 3490 万人。
为什么男性数量会比女性多呢?
背后的原因想必大家应该都清楚,中国有“养儿防老”和“传宗接代”的传统观念。有些家庭会通过各种途径,提前了解胎儿性别,如果是女孩则终止妊娠。还有些家庭,对于生出的女婴,弃儿不养,也会导致女性少于男性。
仔细想想,这是一件多么恐怖的事情啊。
参考文献
Bernoulli trial - wikipedia Geometric distribution - wikipedia 第七次全国人口普查公报 - 中国政府网