Mnohé experimenty týkajúce sa pravdepodobnosti majú len dve možné výsledky,
alebo môžu byť redukované na dva výsledky.
Napríklad výsledok hodu mincou môže byť
hlava alebo znak.
Narodené dieťa môže byť chlapec alebo dievča.
V basketbalovom zápase družstvo vyhraje alebo prehraje.
Výsledky označujeme ako pravda (true) alebo nepravda (false).
Sú situácie, ktoré môžeme redukovať na dve možné výsledky.
Napríklad liečenie pacienta môže byť klasifikované ako účinné alebo
neúčinné v závislosti na výsledkoch liečenia.
Pacient môže mať tlak krvi normálny alebo vybočujúci z normálu.
Aj otázky, na ktoré existuje viac odpovedí môžeme formulovať tak, že
odpoveď bude pravda alebo nepravda. Takéto situácie sa volajú binomické
experimenty.
Charakteristika náhodnej premennej s binomickým rozdelením :
Experiment pozostáva z n nezávislých pokusov.
Každý pokus končí iba dvoma možnými výsledkami - nastane resp. nenastane jav A.
Pravdepodobnosť nastatia javu A je v každom pokuse rovnaká, označuje sa p,
pravdepodobnosť nenastatia javu A je q = 1- p.
Náhodná premenná X znamená počet nastatí javu A v n nezávislých pokusoch.
Náhodná premenná X má binomické rozdelenie pravdepodobnosti s parametrami n a p.
Označenie pre binomické rozdelenie:
p pravdepodobnosť úspechu p ∈ [0;1] q pravdepodobnosť neúspechu q ∈ [0;1] q = 1 - p n Počet pokusov
X Počet úspechov
Všimnite si že 0 ≤ X ≤ n
Najlepšie si binomické rozdelenie ozrejmíme asi na príkladoch:
Príklad 1
Náhodne vyberieme rodinu s 3 deťmi, máme záujem o počet chlapcov.
X - počet chlapcov (z 3 detí) je príklad diskrétnej náhodnej veličiny,
v ďalšom (NV). Môže nadobúdať hodnoty 0 (všetky 3 deti sú dievčatá),
1 (jeden chlapec a dve dievčatá), 2 (dvaja chlapci a jedno dievča),
3 (traja chlapci), ktoré nie sú rovnako pravdepodobné.
Chceme vedieť, aká je pravdepodobnosť, že sa narodí:
0 chlapcov
1 chlapec
2 chlapci
3 chlapci
Pozrime si najprv kombinácie (obr. 1), ktoré môžu nastať
(ch ... chlapec, d ... dievča):
Ako vidíme z obrázku:
máme 1 krát 3 chlapcov (bunka A1)
máme 3 krát dvoch chlapcov (v bunkách B1, E1, G1)
máme 3 krát jedného chlapca (v bunkách C1, F1, H1)
keďže v bunke D1 sú len dievčatá - vyvodíme z toho, že 0 chlapcov máme 1 krát.
Spolu je 8 kombinácií a teda:
pravdepodobnosť že všetky 3 deti budú chlapci je 1/8
pravdepodobnosť že z 3 detí budú 2 chlapci je 3/8
pravdepodobnosť že z 3 detí bude len 1 chlapec je 3/8
pravdepodobnosť že z 3 detí bude 0 chlapcov je 1/8
No a teraz si ukážeme, že sa nemusíme takto trápiť, ale v Exceli máme funkciu
=BINOMDIST(x; n; p; FALSE). Je to štatistická funkcia.
Do rubriky Number's zadáme 3
(chceme zistiť pravdepodobnosť, že sa narodia traja chlapci.
Do rubriky trials zadáme 3 (3 deti — „ 3 pokusy “)
Do rubriky probability zadáme 0,5 (pri každom narodení dieťaťa
pravdepodobnosť narodenia chlapca je 0,5 a taktiež pravdepodobnosť narodenia
dievčaťa je 0,5.
No a do rubriky cumulative zadáme false lebo chceme ziztiť
hustotu binomického rozdelenia.
Pravdepodobnosť, že pri n pokusoch nastane jav práve x – krát je daná
vzťahom (obrázok 3).
Kde n je počet pokusov
x je počet zdarov
p je pravdepodobnosť (v tomto príklade 0,5)
Program pre výpočet pravdepodobností zostavený podľa hore uvedeného vzorca je
nasledovný:
Public Sub Binom()
Dim pocop As Integer, poct As Integer, p As Single
Dim men As Integer, del As Single, r As Integer
Dim zad1 As String, zad2 As String, del1 As Integer
Dim zad3 As String
Dim del2 As Integer, zl As Single
zad1 = "Zadajte počet opakovaní"
zad2 = "Zadajte počet zdarov"
zad3 = "Zadajte pravdepodobnosľ pri 1 pokuse"
'Napr. hod mincou, koľko krát padne hlava
pocop = InputBox(zad1)
poct = InputBox(zad2)
pp = InputBox(zad3)
men = Application.WorksheetFunction.Fact(pocop)
del1 = Application.WorksheetFunction.Fact(poct)
r = pocop - poct
del2 = Application.WorksheetFunction.Fact(r)
del = del1 * del2
zl = men / del
m = pp ^ poct * (1 - pp) ^ (pocop - poct)
p = zl * m
Debug.Print p
End Sub