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超几何分布 不放回抽样概率

算从固定牌堆里不放回抽牌命中目标牌概率的方法。

超几何分布是一种概率分布,用来算从一个固定的、有限的集合里不放回地抽取若干个,恰好抽到几个目标的概率。牌类游戏里最典型:牌堆一共N张、其中目标牌K张,摸n张,问命中k张目标牌的概率是多少,用的就是它。

为什么不能简单连乘概率?因为不放回:抽走一张后总数减少,剩下目标牌的比例跟着变,每次抽的概率都在变。超几何分布的做法是数组合——命中k张的组合数=从K张目标牌里选k张,乘以从其余N−K张里选n−k张,再除以从N张里取n张的总组合数C(N,n)。把命中张数从需要的下限加到上限,就是“至少命中若干张”的概率,结果是精确值,不用模拟。

举例:一副52张里有4张A,摸5张,至少摸到1张A的概率,用1减去一张A都没摸到的概率更快,约34%。常见误区是把它和放回抽样(二项分布)搞混:放回时每次概率不变、可以连乘;不放回时概率随抽随变,必须用超几何分布,牌越少这个差别越明显。

关于超几何分布的常见问答

超几何分布和二项分布有什么区别?关键在放不放回。二项分布是放回抽样,每次概率不变,可以直接连乘;超几何分布是不放回,抽一张少一张、概率随之变化,摸牌就属于这种。

算摸到牌的概率要模拟很多次吗?不用。超几何分布用组合数直接算出精确概率,比蒙特卡罗那种大量模拟又快又准,模拟主要用在公式不好写的复杂情形。

怎么算“至少摸到一张”目标牌?用1减去“一张都没摸到”的概率最省事。一张都没摸到就是全从非目标牌里摸,算出这个概率再拿1去减即可。

用到「超几何分布」的计算器

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