Máy tính xác suất nhị thức

P(X = k)
Tiếp theo

Với n phép thử Bernoulli độc lập có xác suất thành công p, phân phối nhị thức cho biết bạn sẽ thấy đúng k lần thành công thường đến mức nào. Máy tính xử lý xác suất chính xác P(X = k), tích lũy P(X ≤ k), đuôi trên P(X ≥ k) cùng giá trị trung bình và phương sai trong một lượt — tất cả dùng tổ hợp dựa trên log-gamma để vẫn chính xác ngay cả khi n = 10,000.

Cách tính xác suất nhị thức

  1. 1

    Nhập n (số lần thử)

    Phải là số nguyên không âm. Giá trị thường gặp: 10 lần tung đồng xu, 100 khách trong A/B test, 10,000 mẫu sản xuất.

  2. 2

    Nhập p (xác suất thành công)

    Giá trị từ 0 đến 1. Với đồng xu công bằng p = 0.5; với tỷ lệ nhấp 12% thì p = 0.12.

  3. 3

    Nhập k (số lần thành công mục tiêu)

    Một số nguyên từ 0 đến n.

  4. 4

    Đọc các xác suất

    P(X = k) chính xác, đuôi trái P(X ≤ k), đuôi phải P(X ≥ k), cộng thêm giá trị trung bình = np và phương sai = np(1-p).

Công thức

P(X = k) = C(n, k) · p^k · (1-p)^(n-k)

Trong đó C(n, k) là hệ số nhị thức, tức “số cách chọn k phần tử từ n phần tử”. Công cụ tính toán trong không gian logarit thông qua hàm gamma để tránh tràn số khi n lớn.

Ví dụ có lời giải: tung đồng xu 10 lần, đúng 7 mặt ngửa

  • n = 10, p = 0.5, k = 7
  • C(10, 7) = 120
  • P(X = 7) = 120 · 0.5^7 · 0.5^3 = 120 / 1024 ≈ 0.1172

Vậy khoảng 11.7% số lần bạn sẽ thấy đúng 7 mặt ngửa trong 10 lần tung.

Khi nào dùng phân phối nhị thức

Cả bốn giả định Bernoulli phải đúng:

  1. Số lần thử cố định (n được quyết định trước).
  2. Mỗi lần thử độc lập với các lần khác.
  3. Chỉ hai kết quả cho mỗi lần thử (thành công / thất bại).
  4. Xác suất thành công p không đổi qua các lần thử.

Nếu bất kỳ giả định nào bị phá vỡ (rút phụ thuộc không hoàn lại, p thay đổi, nhiều hơn hai kết quả), hãy dùng phân phối siêu bội, Poisson-nhị thức hoặc đa thức thay thế.

Giá trị trung bình, phương sai và xấp xỉ chuẩn

  • Giá trị trung bình: μ = np
  • Phương sai: σ² = np(1-p)
  • Độ lệch chuẩn: σ = √(np(1-p))

Khi np ≥ 10 và n(1-p) ≥ 10, phân phối nhị thức được xấp xỉ tốt bằng phân phối chuẩn Normal(μ, σ²) kèm hiệu chỉnh liên tục. Máy tính đánh dấu điều kiện này để bạn có thể chuyển sang lối tắt dùng điểm z khi phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

P(X = k) là xác suất có đúng k lần thành công; P(X ≤ k) là xác suất tích lũy có nhiều nhất k lần. Với 10 lần tung đồng xu công bằng, P(X = 5) ≈ 0.246 nhưng P(X ≤ 5) ≈ 0.623.

Có. Máy tính trả về P(X ≥ k) = 1 - P(X ≤ k-1). Với “nhiều hơn k”, trừ thêm một: P(X > k) = P(X ≥ k+1).

Tới 100,000 vẫn ổn định nhờ tính toán log-gamma. Lớn hơn nữa thì dùng xấp xỉ chuẩn hoặc xấp xỉ Poisson (hợp lệ khi p nhỏ và n lớn).

Khi đó bạn cần phân phối Poisson-nhị thức, không phải nhị thức thường. Máy tính này giả định một p không đổi duy nhất cho toàn bộ n lần thử.

Công cụ liên quan