Что считает этот калькулятор
Этот инструмент вычисляет вероятность получить хотя бы один успех, если вы повторяете независимое испытание n раз, причём каждое испытание оканчивается успехом с вероятностью p. В основе расчёта лежит правило дополнения: вместо того чтобы складывать шансы получить ровно 1, 2, 3 и более успехов, гораздо проще найти вероятность ни одного успеха и вычесть её из единицы.
Как пользоваться
Введите вероятность успеха в одном испытании p в виде десятичной дроби от 0 до 1 (например, 0,1 для шанса 10%), затем укажите число испытаний n. Калькулятор покажет вероятность хотя бы одного успеха, вероятность того, что успехов не будет вовсе, и оба значения в процентах.
Разбор формулы
Если в одном испытании неудача наступает с вероятностью \((1-p)\), то все \(n\) независимых испытаний окажутся неудачными с вероятностью \((1-p)^{n}\). Событие «хотя бы один успех» — это полная противоположность события «ни одного успеха», поэтому его вероятность равна:
$$P(\text{at least one}) = 1 - \left(1 - p\right)^{n}$$
Формула верна при условии, что испытания независимы, а вероятность \(p\) остаётся неизменной от испытания к испытанию.
Пример расчёта
Предположим, в игровом автомате каждый спин приносит выигрыш с вероятностью \(p = 0{,}1\), и вы делаете \(n = 10\) спинов. Вероятность ни разу не выиграть составляет $$(1-0{,}1)^{10} = 0{,}9^{10} \approx 0{,}3487.$$ Тогда вероятность выиграть хотя бы один раз равна $$1 - 0{,}3487 \approx 0{,}6513,$$ то есть около 65,13%.
Частые вопросы
Почему нельзя просто сложить вероятности каждого испытания? При сложении пересекающиеся исходы учитываются дважды, и сумма может превысить 1. Правило дополнения полностью снимает эту проблему.
А если p задана в процентах? Сначала переведите её в десятичную дробь: 25% — это 0,25.
Обязательно ли, чтобы испытания были независимыми? Да. Если испытания влияют друг на друга (выбор без возвращения, меняющиеся шансы), эта простая формула перестаёт давать точный результат.
Ключевые термины и переменные
- p — вероятность успеха в одном испытании
- Вероятность того, что один результат испытания будет успешным, выраженная в виде десятичной дроби между 0 и 1 (например, 0,25 для 25% шанса). Предполагается, что она одинакова для каждого испытания.
- n — количество испытаний
- Количество независимых повторений, выполняемых. По мере увеличения \(n\) вероятность по крайней мере одного успеха увеличивается (или остаётся той же), приближаясь, но никогда не достигая ровно 1.
- Независимые испытания
- Испытания, исходы которых не влияют друг на друга; результат одного испытания не изменяет вероятность \(p\) ни в каком другом. Независимость — это то, что позволяет перемножать вероятности отсутствия успеха в виде \((1-p)^n\).
- Правило дополнения
- Принцип, согласно которому \(P(\text{событие}) = 1 - P(\text{не событие})\). Здесь «по крайней мере один успех» дополняет «вообще никаких успехов», поэтому \(P(\ge 1) = 1 - P(\text{никаких успехов})\).
- P(≥1) — вероятность по крайней мере одного успеха
- Величина, которую возвращает этот калькулятор: вероятность того, что одно или более из \(n\) испытаний будет успешным, определяемая выражением \(1 - (1-p)^n\).
- P(никаких успехов)
- Вероятность того, что все испытания закончатся неудачей, равная \((1-p)^n\). Вычитание этого из 1 даёт \(P(\ge 1)\).