超幾何分布の計算:くじ・抜き取り検査で当たりが k 個の確率
全体 N 個のうち当たり K 個から n 個を戻さずに取り出すとき、当たりがちょうど k 個になる確率を出します。k 個以下・以上、平均・分散、分布の表も。Excel の HYPGEOM.DIST と同じ値です。
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- 個
- 個
- 個
- 個
20個中 当たり8個から4個取り出し、当たりが1個の確率
0.3633
P(X = 1) = 8C1 × 12C3 ÷ 20C4 = 0.3633(36.33%)
1個以下 P(X ≤ 1) = 0.4654・1個以上 P(X ≥ 1) = 0.8978
平均 nK/N = 1.6・分散 0.8084
Excel: =HYPGEOM.DIST(1, 4, 8, 20, FALSE)(累積なら TRUE)
超幾何分布 N=20 K=8 n=4: 当たり1個 36.33%当たりの数の分布
| k | P(X = k) | P(X ≤ k) | グラフ |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.1022 | 0.1022 | |
| 1 | 0.3633 | 0.4654 | |
| 2 | 0.3814 | 0.8469 | |
| 3 | 0.1387 | 0.9856 | |
| 4 | 0.0144 | 1.0000 |
※ 確率は小数第5位を四捨五入。とても小さい値は 10 のべき乗で表示。
よくある質問
超幾何分布とは?
当たりが K 個入った N 個から、n 個を元に戻さずに取り出すときの、当たりの数の分布です。確率は KCk × N−KCn−k ÷ NCn。
二項分布との違いは?
取り出したものを戻すなら二項分布、戻さないなら超幾何分布です。N が n よりずっと大きいときは、p = K/N の二項分布とほぼ同じになります。
平均と分散は?
平均は nK/N、分散は n(K/N)(1 − K/N)(N − n)/(N − 1) です。最後の (N − n)/(N − 1) が「戻さない」ことによる補正です。
Excel では?
=HYPGEOM.DIST(k, n, K, N, FALSE) です。ヘルプの例(k = 1、n = 4、K = 8、N = 20)は 0.3633、累積で 0.4654 で、このページと同じです。
出典と適用年度
- Microsoft サポート
- HYPGEOM.DIST 関数(超幾何分布・使用例)
- 文部科学省
- 高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 数学編(数学Ⅰ データの分析:分散・標準偏差・相関係数/数学B 統計的な推測:二項分布・正規分布)
本ツールの整数・分数の計算は誤差なしで行い、終わりのない小数は表示した桁で四捨五入しています。授業やテストでの答えの書き方(分数のまま・帯分数・根号の形など)は、先生や問題の指示に従ってください。
要点
- 確率
KCk × (N−K)C(n−k) ÷ NCn - 平均
nK/N - 戻すなら
二項分布 - Excel
HYPGEOM.DIST