幾何分布計算機

指定した試行で初めて成功する確率と、累積確率、平均、分散を計算します。

幾何分布の確率を計算
一定の成功確率と、初めて成功する試行の番号を入力してください。

幾何分布について

幾何分布は、初めて成功するまでに必要な独立ベルヌーイ試行の回数を表すモデルです。各試行の結果は通常、成功と失敗と呼ぶ二つだけで、成功確率は試行ごとに変わりません。コイン投げ、繰り返す営業電話、部品検査、サービスへの接続試行などは、各試行が独立で成功率が一定なら、このモデルに当てはまります。 この計算機では X が試行回数を数える定義を採用しているため、値は一から始まります。初めての成功が k 回目に起こる確率は、(1 - p) の k - 1 乗に p を掛けたものです。累乗部分は k - 1 回の連続した失敗を、最後の因子は指定した試行での成功を表します。例えば p が 0.5 のとき、三回目で初めて成功するには二回失敗してから一回成功する必要があり、確率は 0.5 × 0.5 × 0.5、つまり 0.125 です。 累積確率 P(X が k 以下) は、一から (1 - p) の k 乗を引いた値です。指定した回数以内に初めて成功するか、という実用的な問いに答えます。試行回数の期待値は 1 を p で割った値、分散は (1 - p) を p の二乗で割った値です。したがって、成功確率が低いほど平均待ち回数は長くなり、そのばらつきも大きくなります。 幾何分布の特徴に無記憶性があります。何回失敗した後でも、さらに必要な待ち回数の確率分布は最初と同じです。これは試行が本当に独立で、p が一定のときにのみ成り立ちます。練習で成績が向上する、機器が摩耗する、顧客が異なる、非復元抽出を行うといった場合は仮定が崩れ、別のモデルが適切なことがあります。 一部の教科書やソフトウェアが使う別の定義に注意してください。その定義は初成功前の失敗回数を数えるため、ゼロから始まります。平均は (1 - p) を p で割った値で、ここに表示する試行回数の平均より一小さくなります。結果を比較する前に、式がどの定義を使うか必ず確認してください。安定した独立試行の列に対して、この計算機は個別確率と累積確率に加え、分布の中心とばらつきを示します。

幾何分布の例

入力個別確率解釈
p = 0.5, k = 30.125公平なコインで二回失敗した後、一回成功します。
p = 0.25, k = 20.1875成功率が四分の一で、一回失敗した後に成功します。
p = 0.1, k = 10.1最初の試行で成功するため、個別確率は p と等しくなります。

幾何分布の確率の計算方法

  1. 一回の独立試行の成功確率を入力します。
  2. 初めて成功する試行番号を正の整数で入力します。
  3. 「確率を計算」を選びます。
  4. 個別確率、累積確率、平均、分散を確認します。

幾何分布のよくある質問

k は何を表しますか?

ここでは初めて成功する試行の番号です。最初の試行を一と数えるため、正の整数でなければなりません。

モデルにはどのような仮定がありますか?

試行が独立で、結果が二つだけであり、成功確率が一定であることです。これらの条件が試行間で変わると、結果は過程を適切に表さない場合があります。

幾何分布の累積確率とは何ですか?

k 回目までに初めて成功する確率です。その補数は最初の k 回がすべて失敗する確率です。

幾何分布の平均が一だけ異なるのはなぜですか?

初成功前の失敗回数を数え、ゼロから始める定義もあるためです。この計算機は初成功までの総試行回数を数え、一から始めます。

幾何分布には無記憶性がありますか?

はい。連続して失敗した後も、独立性と一定の成功確率が保たれれば、追加の待ち時間の分布は変わりません。