Calcular probabilidade hipergeométrica
Descreva uma população finita e o número de sucessos observados em uma amostra.
Sobre a distribuição hipergeométrica
A distribuição hipergeométrica descreve o número de sucessos em uma amostra de tamanho fixo retirada sem reposição de uma população finita. A população contém N objetos, dos quais exatamente K têm a característica chamada sucesso. Uma amostra de n objetos é selecionada, e X conta quantos desses objetos são sucessos. Aplicações comuns incluem retirar cartas de um baralho, auditar uma remessa, selecionar membros de um comitê e testar produtos de um lote finito.
A probabilidade exata vem da contagem de combinações. O número de amostras com exatamente k sucessos é a combinação de K elementos tomados k a k multiplicada pela combinação de N menos K elementos tomados n menos k a n menos k. Dividir esse produto pela combinação de N elementos tomados n a n, que conta todas as amostras possíveis de tamanho n, fornece P(X = k). Como a ordem não importa, combinações são o método natural de contagem. A calculadora avalia esses fatores sem precisar de uma lista de objetos individuais.
Entradas viáveis obedecem a várias restrições. O tamanho da população deve ser positivo. A quantidade de sucessos na população e o tamanho da amostra não podem exceder a população. Os sucessos desejados na amostra não podem superar os sucessos disponíveis nem o tamanho da amostra. Também não podem ser tão poucos que a amostra exija mais fracassos do que existem na população. Validar todos esses limites evita confundir um evento matematicamente impossível com um resultado comum de probabilidade zero.
O número esperado de sucessos na amostra é n vezes K dividido por N. A variância é n vezes a proporção de sucessos da população vezes seu complemento, multiplicado pela correção de população finita (N - n) dividida por (N - 1). Essa correção representa a dependência causada pela amostragem sem reposição. Quanto maior a parte da população amostrada, menor a incerteza; quando toda a população é selecionada, o número de sucessos é conhecido e a variância é zero.
As distribuições hipergeométrica e binomial são relacionadas, mas não intercambiáveis. Um modelo binomial pressupõe tentativas independentes com probabilidade de sucesso constante, adequado à amostragem com reposição ou a uma população efetivamente muito maior que a amostra. Retiradas hipergeométricas são dependentes porque cada seleção altera a composição restante. Quando a amostra é uma pequena fração de uma população grande, a binomial pode aproximar o resultado. Para lotes finitos ou frações amostrais consideráveis, o cálculo hipergeométrico exato é preferível. Use esta ferramenta para probabilidades claras em controle de qualidade, genética, pesquisas, jogos e qualquer seleção em que os itens retirados não sejam devolvidos.
Perguntas frequentes sobre distribuição hipergeométrica
Quando devo usar um modelo hipergeométrico?
Use para uma amostra de tamanho fixo retirada sem reposição de uma população finita com dois tipos de objetos. A mudança de composição torna as retiradas sucessivas dependentes.
Qual é a diferença para a distribuição binomial?
Tentativas binomiais são independentes e mantêm a probabilidade de sucesso constante. Retiradas hipergeométricas ocorrem sem reposição, então cada seleção altera as probabilidades seguintes.
O que significa k?
k é o número exato de sucessos desejado na amostra. Ele deve ser viável considerando tanto os sucessos quanto os fracassos disponíveis.
Por que a variância inclui uma correção de população finita?
A amostragem sem reposição reduz a incerteza conforme a amostra abrange mais da população. A correção faz a variância chegar a zero quando toda a população é selecionada.
A distribuição binomial pode aproximar esse resultado?
Ela pode ficar próxima quando a amostra é uma fração muito pequena de uma população grande. Para frações amostrais consideráveis, use a probabilidade hipergeométrica exata.