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超几何分布计算器

结果:

超几何分布是统计学上一种离散概率分布。它描述了由有限个物件中抽出n个物件,成功抽出指定种类的物件的次数(不归还)。

在产品质量的不放回抽检中,若N件产品中有M件次品,抽检n件时所得次品数X=k,则P(X=k)=C(M k)·C(N-M n-k)/C(N n), C(a b)为古典概型的组合形式,a为下限,b为上限,此时我们称随机变量X服从超几何分布(hypergeometric distribution) (1)超几何分布的模型是不放回抽样,(2)超几何分布中的参数是M,N,n上述超几何分布记作X~H(n,M,N)。

超几何分布: Hypergeometric distribution formula

n 总数
r is the number of objects selected
a total number of defective objects
x is the number of defectives selected
X is the random variable

超几何分布计算器

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最后更新: · 公式与示例已人工校对

超几何分布描述不放回抽样的成功次数。与二项分布的关键差别在于每次抽取后总体发生变化,成功概率不再恒定。产品抽检、彩票开奖、从有限总体中抽取样本都属于这一类。

使用方法

  1. 填入总体总数 N 与其中次品数 M
  2. 填入抽样数 n 与关注的次品数 k
  3. 点击计算得到对应概率

计算公式

概率质量函数 P(X=k) = C(M,k) · C(N−M, n−k) / C(N,n) 不放回抽样
期望 E(X) = n · M / N 与二项分布相同
方差 n·(M/N)·(1−M/N)·(N−n)/(N−1) 比二项分布小

计算示例

100 件产品含 10 件次品,抽 5 件,恰有 1 件次品的概率
  1. 从 10 件次品中取 1 件:C(10,1) = 10
  2. 从 90 件正品中取 4 件:C(90,4) = 2555190
  3. 总取法 C(100,5) = 75287520
  4. 概率约 10 × 2555190 / 75287520 ≈ 0.3394
  5. 即约 33.9%,比二项分布的估计略低
结果:约 33.9%

要点与常见误区

常见问题

为什么方差比二项分布小
因为不放回抽样让每次抽取的结果负相关:抽到次品后,剩余产品中次品比例下降,下次抽到次品的概率变小。这种相互制约使结果的波动减小,方差自然更小。
什么情况下可以用二项分布代替
当总体规模远大于样本量,一般取抽样比小于 5% 时,两者结果差异可忽略。例如从一百万件产品中抽十件,放回与否几乎不影响结果。

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