離散分布

幾何分配的無記憶性(memoryless property)

假設你已經擲了十回骰子盼著六點,卻還沒出現。現在你該預期還要再等多久?令人不安卻真實的答案是:和你一開始時一模一樣久。骰子並不知道自己「該出現了」。這就是無記憶性:過去的失敗對於還要等多久毫無資訊可言。幾何分配是唯一具備此性質的離散分配。

精確地說,對幾何等待時間 X,P(X > m + n 在 X > m 之下) = P(X > n)。用白話講:已知你已撐過 m 次失敗,再需要超過 n 次試驗的條件機率,等同於從全新起點需要超過 n 次的無條件機率。原因可直接看出:撐過 m + n 次失敗需要 m + n 次獨立失手,P(X > m + n) = (1 - p)^(m + n);除以 P(X > m) = (1 - p)^m 後消掉 (1 - p)^m,剩下 (1 - p)^n = P(X > n)。歷史就這麼被約掉了,因為每次試驗都是獨立同分布的。

這正是賭徒謬誤的數學核心。人們覺得連敗之後成功「該來了」,但無記憶的過程沒有這種帳本——硬幣從不欠你一次正面。無記憶性也是幾何及其連續孿生指數分配能描述「隨機」且不會老化之事件的原因:未受擾動原子的放射性衰變、穩定話務中心下一通電話的等待時間。相對地,會用壞的燈泡並非無記憶——老燈泡確實更接近故障,所以它的壽命需要像韋伯這樣的分配,而非指數。

在等待六點(p = 1/6)時連續 9 次失手後,預期還需要的擲數仍是 6,不會更少。過去 9 次失敗與未來的等待無關。

每次試驗等待都重置——這是賭徒謬誤的解藥。

無記憶性只對幾何(離散)與指數(連續)成立;會老化的真實壽命並非無記憶。它也正是賭徒「我該贏了」感覺為何錯誤的確切原因。

又称
memorylessnesslack of memory無記憶性