超几何分布简介
超几何分布描述了从包含K 个具有该特征的 K 个对象的大小为N的有限总体中,在n次抽签中无放回地选择k个具有某种特征的对象的概率。
如果随机变量X服从超几何分布,则可以通过以下公式求出选择k个具有某种特征的对象的概率:
P(X=k) = K C k ( NK C nk ) / N C n
金子:
- N:人口规模
- K:总体中具有某种特征的对象数量
- n:样本量
- k:样本中具有某种功能的对象数量
- K C k :一次取 k 的 K 个事物的组合数
例如,标准的 52 张牌中有 4 张 Q。假设我们从一副牌中随机选择一张牌,然后不放回地从这副牌中随机选择另一张牌。两张牌都是 Q 的概率是多少?
为了回答这个问题,我们可以使用具有以下参数的超几何分布:
- N:人口规模=52张牌
- K:种群中具有某种特征的对象数量=4个皇后
- n:样本量 = 2 次抽签
- k:样本中具有某种特征的物体数量=2个皇后
将这些数字代入公式,我们发现概率为:
P(X=2) = K C k ( NK C nk ) / N C n = 4 C 2 ( 52-4 C 2-2 ) / 52 C 2 = 6*1/ 1326 = 0.00452 。
直观上这应该是有意义的。如果您想象从一副牌中一张一张地抽两张牌,那么两张牌都是皇后的概率应该非常低。
超几何分布的性质
超几何分布具有以下性质:
分布的平均值为(nK) / N
分布的方差为(nK)(NK)(Nn) / (N 2 (n-1))
超几何分布练习题
使用以下练习题来测试您对超几何分布的了解。
注意:我们将使用超几何分布计算器来计算这些问题的答案。
问题1
问题:假设我们从一副牌中随机选择四张牌而不放回它们。其中两张牌是 Q 的概率是多少?
为了回答这个问题,我们可以使用具有以下参数的超几何分布:
- N:人口规模=52张牌
- K:种群中具有某种特征的对象数量=4个皇后
- n:样本量 = 4 次抽签
- k:样本中具有某种特征的物体数量=2个皇后
将这些数字代入超几何分布计算器,我们发现概率为0.025 。
问题2
问题:一个瓮里有 3 个红球和 5 个绿球。您随机选择 4 个球。您恰好选择 2 个红球的概率是多少?
为了回答这个问题,我们可以使用具有以下参数的超几何分布:
- N:人口规模=8个球
- K:群体中具有某种特征的物体数量= 3个红球
- n:样本量 = 4 次抽签
- k:样本中具有某种特征的物体数量=2个红球
将这些数字代入超几何分布计算器,我们发现概率为0.42857 。
问题3
问题:一个篮子里有 7 个紫色弹珠和 3 个粉色弹珠。您随机选择 6 个弹珠。您恰好选择 3 个粉红色弹珠的概率是多少?
为了回答这个问题,我们可以使用具有以下参数的超几何分布:
- N:人口规模=10个弹珠
- K:群体中具有某种特征的物体数量= 3个粉色球
- n:样本量 = 6 次抽签
- k:样本中具有某种特征的物体的数量= 3个粉红色的球
将这些数字代入超几何分布计算器,我们发现概率为0.16667 。