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输入计算

默认填 365;若要计入闰日则填 366。

数学公式

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结果

Chance of at least one shared birthday (n = 50)
97.04%
probability = 0.9704

The probability first reaches or exceeds 50% at a group of 23 people (days in year = 365).

人数 n No match p̅(n) 无重复 % 至少一对相同 p(n) 重复 %
2 0.99726 99.73% 0.00274 0.27%
3 0.991796 99.18% 0.008204 0.82%
4 0.983644 98.36% 0.016356 1.64%
5 0.972864 97.29% 0.027136 2.71%
6 0.959538 95.95% 0.040462 4.05%
7 0.943764 94.38% 0.056236 5.62%
8 0.925665 92.57% 0.074335 7.43%
9 0.905376 90.54% 0.094624 9.46%
10 0.883052 88.31% 0.116948 11.69%
11 0.858859 85.89% 0.141141 14.11%
12 0.832975 83.3% 0.167025 16.7%
13 0.80559 80.56% 0.19441 19.44%
14 0.776897 77.69% 0.223103 22.31%
15 0.747099 74.71% 0.252901 25.29%
16 0.716396 71.64% 0.283604 28.36%
17 0.684992 68.5% 0.315008 31.5%
18 0.653089 65.31% 0.346911 34.69%
19 0.620881 62.09% 0.379119 37.91%
20 0.588562 58.86% 0.411438 41.14%
21 0.556312 55.63% 0.443688 44.37%
22 0.524305 52.43% 0.475695 47.57%
23 0.492703 49.27% 0.507297 50.73%
24 0.461656 46.17% 0.538344 53.83%
25 0.4313 43.13% 0.5687 56.87%
26 0.401759 40.18% 0.598241 59.82%
27 0.373141 37.31% 0.626859 62.69%
28 0.345539 34.55% 0.654461 65.45%
29 0.319031 31.9% 0.680969 68.1%
30 0.293684 29.37% 0.706316 70.63%
31 0.269545 26.95% 0.730455 73.05%
32 0.246652 24.67% 0.753348 75.33%
33 0.225028 22.5% 0.774972 77.5%
34 0.204683 20.47% 0.795317 79.53%
35 0.185617 18.56% 0.814383 81.44%
36 0.167818 16.78% 0.832182 83.22%
37 0.151266 15.13% 0.848734 84.87%
38 0.135932 13.59% 0.864068 86.41%
39 0.12178 12.18% 0.87822 87.82%
40 0.108768 10.88% 0.891232 89.12%
41 0.096848 9.68% 0.903152 90.32%
42 0.08597 8.6% 0.91403 91.4%
43 0.076077 7.61% 0.923923 92.39%
44 0.067115 6.71% 0.932885 93.29%
45 0.059024 5.9% 0.940976 94.1%
46 0.051747 5.17% 0.948253 94.83%
47 0.045226 4.52% 0.954774 95.48%
48 0.039402 3.94% 0.960598 96.06%
49 0.03422 3.42% 0.96578 96.58%
50 0.029626 2.96% 0.970374 97.04%

什么是生日悖论?

生日悖论指的是这样一个出人意料的事实:在一个仅有 23 人的群体中,存在两人生日相同的概率就已经超过了一半。之所以让人觉得"不可能",是因为大家往往想象的是别人要和自己同一天生日;但实际的计算统计的是任意一对相同生日,而群体中可以两两配对的组合数随人数增加迅速膨胀。这是一个纯粹的概率问题,在任何地区都同样成立。

一条上升的S形曲线,在约23人的群体处越过50%概率线
生日相同的概率快速上升,在约23人时超过50%。

如何使用这个计算器

输入最小人数("起始人数")、最大人数("结束人数"),并可选择性地修改一年的天数(默认为 365 天,若要把 2 月 29 日算进去则填 366)。工具会生成一张表格,每种人数对应一行,并给出两个概率:没有任何两人同生日的概率,以及至少有一对同生日的概率。它还会告诉你,从哪个人数开始,同生日的概率首次达到 50%。

计算公式

设 \(D\) 为一年的天数。\(n\) 个人生日全都不同的概率,等于可选天数逐渐减少的连乘积:

$$\bar{p}(n) = \frac{D}{D} \times \frac{D-1}{D} \times \cdots \times \frac{D-n+1}{D}$$

而至少有一对生日相同的概率就是

$$p(n) = 1 - \bar{p}(n)$$

我们采用逐项相乘的方式来避免出现巨大的阶乘;一旦 \(n\) 超过 \(D\),根据鸽笼原理,"无重复"的概率必然降为 0。

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人们被分配到日历的日期上,每个人可用的日期少一天
统计所有人生日都不同的情况:每多一人就少一个空闲日,得到乘积 \((D-k)/D\)。

实例演算

取 \(D = 365\)、\(n = 23\),将 \(\frac{365}{365}\cdot\frac{364}{365}\cdots\frac{343}{365}\) 连乘,得到 \(\bar{p}(23) \approx 0.492703\),于是

$$p(23) \approx 0.507297$$

即约 50.73% 的概率。当 \(n = 2\) 时,概率仅为 0.27%;而到 \(n = 50\) 时,概率已上升到约 97.04%。

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常见阈值:给定概率需要多少人?

经典的生日悖论令人惊讶,因为共享生日的概率增长速度远快于直觉所预期。下表显示了在概率 \(P(n)\) 首次达到各个常见阈值的最小组大小 \(n\),假设 \(D = 365\) 天且生日均匀分布(忽略闰年和季节性出生模式)。

目标概率 组大小 \(n\) 该大小下的实际 \(P(n)\)
10% 9 11.6%
50% 23 50.7%
90% 41 90.3%
95% 47 95.0%
99% 57 99.0%
99.9% 70 99.92%

最著名的里程碑是仅仅 23个人,这足以使共享生日比不共享的可能性更大。请注意,概率在中间范围内上升陡峭——从23个人的50%概率增加到仅57个人的几乎确定的99%——然后随着接近100%而变平,因为相对于已存在的配对机会,每增加一个人所增加的新配对机会数量更少。

常见问题

为什么这么早就超过 50% 了?因为 23 个人可以组成 253 个不同的配对,其中任意一对都有可能生日相同。

是否考虑了闰年或生日分布不均?没有。它假设 365 天(或 366 天)每天出生的可能性相等;现实中生日的集中分布只会让同生日的概率更高。

人数超过 365 时会怎样?此时必然出现重复,因此 \(p(n) = 1\)。

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