정규근사 계산기

정규분포로 특정 성공 횟수의 이항확률을 근사하고 연속성 보정, 평균, 표준편차, 표준점수를 확인하세요.

이항분포의 정규근사
이항 시행 횟수, 성공 확률, 성공 횟수를 입력하세요.

정규근사 알아보기

정규근사 계산기는 이산형 이항 확률변수를 연속형 정규 확률변수로 대체하여 이항확률을 추정합니다. 독립적인 시행 n회와 일정한 성공 확률 p를 갖는 이항 실험에서 정확한 분포의 평균은 np, 분산은 np(1 - p)입니다. 분포가 어느 한쪽 경계에 지나치게 가깝지 않다면 평균과 표준편차가 같은 정규곡선으로 빠르고 유용한 근삿값을 얻을 수 있습니다. 이항분포는 정숫값만 갖지만 정규분포는 연속적이므로 이 계산기는 연속성 보정을 적용합니다. 정확히 x회 성공할 확률을 근사하기 위해 x - 0.5부터 x + 0.5까지 정규곡선 아래의 면적을 구합니다. 양쪽으로 반 단위씩 확장한 경계는 해당 이산 횟수에 대응하는 전체 구간을 나타냅니다. 특히 표본 크기가 중간 정도일 때 이 보정을 생략하면 정확도가 눈에 띄게 낮아질 수 있습니다. 일반적인 경험 법칙은 np와 n(1 - p)가 모두 5 이상인지 확인하는 것입니다. 이 값들은 성공 횟수와 실패 횟수의 기댓값입니다. 둘 다 충분히 크면 이항분포가 대체로 매끄럽고 양 끝점에서 충분히 떨어져 정규곡선으로 합리적으로 근사할 수 있습니다. 어느 하나라도 5 미만이면 경고가 표시됩니다. 이는 산술 계산이 무효라는 뜻이 아니라 정확한 이항확률 계산을 우선하는 것이 좋다는 의미입니다. 표시되는 표준점수는 x가 평균에서 표준편차 단위로 얼마나 떨어져 있는지를 나타냅니다. 반면 확률은 이 단일 표준점수가 아닌 보정된 양 끝점으로 계산합니다. 이 구분이 중요합니다. 표준점수는 위치 해석에 도움이 되며, 보정된 두 표준점수는 특정 성공 횟수의 확률을 나타내는 면적을 결정합니다. 이 근사는 대규모 품질관리 표본, 여론조사 모형, 반복 독립 시험, 직접적인 팩토리얼 공식이 번거로운 수업 계산에 특히 유용합니다. 기초 실험이 이항분포 가정을 충족해야 한다는 점을 기억하세요. 시행 횟수가 고정되고 각 시행에 두 가지 관련 결과가 있으며, 시행들이 독립적이고 p가 일정해야 합니다. 작은 모집단에서 비복원 추출을 하거나 변하는 확률을 모형화하면 가정이 성립하지 않을 수 있습니다. p가 매우 작은 희귀 사건에서는 포아송 근사가 더 적절할 수 있으며, 높은 정밀도가 필요하면 정확한 이항확률을 계산하는 소프트웨어를 우선해야 합니다.

정규근사 예제

각 결과에 반 단위 연속성 보정이 적용됩니다.

입력근사 결과설명
n = 100, p = 0.5, x = 50P(X = 50) ≈ 0.079656평균 50을 중심으로 정규분포 구간은 49.5부터 50.5까지입니다.
n = 200, p = 0.25, x = 50P(X = 50) ≈ 0.06504평균은 50이고 표준편차는 약 6.1237입니다.
n = 100, p = 0.2, x = 22P(X = 22) ≈ 0.0878448np와 n(1-p)가 모두 5를 초과하므로 정규근사가 타당합니다.

정규근사 계산기 사용 방법

  1. 고정된 독립 이항 시행 횟수를 입력하세요.
  2. 각 시행의 성공 확률을 영과 일 사이의 소수로 입력하세요.
  3. 정확히 해당 횟수만큼 성공할 확률을 근사하려는 성공 횟수를 정수로 입력하세요.
  4. 계산을 선택한 뒤 확률, 분포 모수, 표준점수, 적용 조건 안내를 확인하세요.

정규근사 자주 묻는 질문

언제 이항분포를 정규분포로 근사할 수 있나요?

일반적인 기준은 np와 n(1-p)가 모두 5 이상인 것입니다. 값이 클수록 대체로 더 매끄럽고 신뢰할 수 있는 근사가 됩니다.

연속성 보정이란 무엇인가요?

이산 횟수를 연속 정규분포에서 양쪽으로 반 단위씩 넓힌 구간으로 바꾸는 보정입니다. 정확히 x회 성공하는 경우 x - 0.5부터 x + 0.5까지를 사용합니다.

특정 횟수의 확률을 구하는 데 표준점수만으로 부족한 이유는 무엇인가요?

연속곡선에서 단일 점의 면적은 영입니다. 보정한 하한과 상한의 표준점수로 구간을 만들면 그 면적이 이산 확률질량을 근사합니다.

이 계산기는 정확한 이항확률을 반환하나요?

아니요. 충분히 크고 치우침이 심하지 않은 이항 표본에 맞춘 정규근사를 반환합니다. 최대한 정확한 값이 필요하면 정확한 이항확률 계산기를 사용하세요.

이 방법에는 어떤 가정이 필요한가요?

각 시행은 독립적이고 두 가지 관련 결과를 가지며 성공 확률이 일정해야 합니다. 시행 횟수도 미리 고정되어야 합니다.