Calculateur d'approximation normale

Estimez une probabilité binomiale ponctuelle par la loi normale avec correction de continuité, moyenne, écart-type et score z.

Approximation normale de la loi binomiale
Saisissez le nombre d'essais binomiaux, la probabilité de succès et le nombre de succès.

À propos de l'approximation normale

Le calculateur d'approximation normale estime une probabilité binomiale en remplaçant une variable aléatoire binomiale discrète par une variable aléatoire normale continue. Pour une expérience binomiale comportant n essais indépendants et une probabilité de succès constante p, la loi exacte a pour moyenne np et pour variance np(1 - p). Lorsque la distribution n'est trop proche d'aucune de ses bornes, une courbe normale de même moyenne et de même écart-type offre une approximation rapide et utile. La loi binomiale ne prend que des valeurs entières, tandis que la loi normale est continue. Ce calculateur applique donc une correction de continuité. Pour estimer la probabilité d'obtenir exactement x succès, il calcule l'aire normale entre x - 0.5 et x + 0.5. Ces bornes décalées d'une demi-unité représentent l'intervalle complet associé au dénombrement discret. Omettre cette correction peut réduire sensiblement la précision, surtout pour un échantillon de taille modérée. Une règle pratique courante consiste à vérifier que np et n(1 - p) valent tous deux au moins 5. Ces quantités sont les nombres attendus de succès et d'échecs. Lorsqu'elles sont assez grandes, la forme binomiale est généralement assez régulière et éloignée de ses extrémités pour être raisonnablement suivie par la courbe normale. Le calculateur affiche un avertissement si l'une des quantités est inférieure à 5. Cela n'invalide pas l'arithmétique, mais indique qu'un calcul binomial exact est préférable. Le score z affiché indique la distance entre x et la moyenne en unités d'écart-type, tandis que la probabilité utilise les bornes corrigées plutôt que ce seul score. Cette distinction est importante : le score z aide à situer la valeur, et les deux scores z corrigés déterminent l'aire associée à un nombre exact de succès. L'approximation est particulièrement utile pour les grands échantillons de contrôle qualité, les modèles de sondage, les tests indépendants répétés et les exercices où les formules factorielles deviennent fastidieuses. L'expérience sous-jacente doit respecter les hypothèses binomiales : un nombre d'essais fixe, deux issues pertinentes par essai, des essais indépendants et une probabilité p constante. Ces hypothèses peuvent ne plus tenir lors d'un tirage sans remise dans une petite population ou si les probabilités varient. Pour les événements rares avec une très petite valeur de p, une approximation de Poisson peut être plus adaptée. Dès qu'une grande précision est requise, privilégiez un logiciel calculant les probabilités binomiales exactes.

Exemples d'approximation normale

Chaque résultat inclut la correction de continuité d'une demi-unité.

EntréesRésultat approchéExplication
n = 100, p = 0.5, x = 50P(X = 50) ≈ 0.079656L'intervalle normal va de 49.5 à 50.5 autour d'une moyenne de 50.
n = 200, p = 0.25, x = 50P(X = 50) ≈ 0.06504La moyenne vaut 50 et l'écart-type est d'environ 6.1237.
n = 100, p = 0.2, x = 22P(X = 22) ≈ 0.0878448np et n(1-p) dépassent tous deux 5 : l'approximation normale est donc raisonnable.

Comment utiliser le calculateur d'approximation normale

  1. Saisissez le nombre fixe d'essais binomiaux indépendants.
  2. Saisissez la probabilité de succès de chaque essai sous forme décimale entre zéro et un.
  3. Saisissez le nombre entier de succès dont vous souhaitez approcher la probabilité ponctuelle.
  4. Sélectionnez Calculer et consultez la probabilité, les paramètres de la loi, le score z et l'avis de validité.

Questions fréquentes sur l'approximation normale

Quand peut-on approcher une loi binomiale par une loi normale ?

La règle habituelle exige que np et n(1-p) valent tous deux au moins 5. Des valeurs plus grandes donnent généralement une approximation plus régulière et plus fiable.

Qu'est-ce que la correction de continuité ?

Elle étend un dénombrement discret d'une demi-unité de chaque côté sur l'échelle normale continue. Pour exactement x succès, le calculateur utilise l'intervalle de x - 0.5 à x + 0.5.

Pourquoi le score z ne suffit-il pas pour un nombre exact de succès ?

Un point isolé a une aire nulle sous une courbe continue. Les scores z corrigés aux bornes inférieure et supérieure créent un intervalle dont l'aire approche la masse de probabilité discrète.

Ce calculateur donne-t-il la probabilité binomiale exacte ?

Non. Il fournit une approximation normale pour des échantillons binomiaux assez grands et équilibrés. Utilisez un calculateur binomial exact si une précision maximale est nécessaire.

Quelles hypothèses cette méthode exige-t-elle ?

Les essais doivent être indépendants, avoir deux issues pertinentes et partager une probabilité de succès constante. Le nombre d'essais doit aussi être fixé à l'avance.