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    (1)半荘百回で1回も役満をあがれない確率


 RT公式戦(第5期〜第11期)における役満集計結果によると、14601半荘中に316回の役満が確認されています。 (cf.FMAJAN/MES9/#5138)

   14601/316=46.20・・・
  
 これは、参加者4人の誰かが役満をあがる平均的半荘数を示しています。個人1人ひとりの場合は、これを4倍して  4*46.20=184.8 (半荘)  が、平均的に役満1回あがるのに必要半荘数と考えられます。この経験的数値をおおざっぱに、仮に「200(半荘)」と考えることにします。<(_ _)>

問題
RTユーザーが役満をあがる割合は、半荘200回に1回である。半荘を100回行う時、次の確率を求めよ。ただし、各半荘は独立であるとし、半荘1回に2回以上の役満出現は無いものとする。

   (1)1回も役満をあがれない確率
   (2)3回以上役満をあがれる確率

 [ヒント]
 2項分布をポアソン分布で近似すると、計算が楽です。

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RE:半荘100回で1回も役満をあがれない確率、へのコメント

役満をあがった場合を○,上がれなかった場合を●として結果を表すと
●●●○●●●●●●●●○●●●●●●●●・・・・・(計100回)
例えば3回あがるケースはCONB(100,3)通りである。
そしてその1ケース毎の確率は和がれない=97回,和がれる=3回だから
(199/200)^97*(1/200)^3 である。
よって半荘100回でN回あがる確率P(N)は

P(N)=CONB(100,N)*(199/200)^(100-N)*(1/200)^N
P(0)= 60.58%
P(1)= 30.44%
P(2)= 7.57%
P(3)= 1.24%

したがって(1)1回も役満をあがれない確率は、P(0)=60.58%
(2)3回以上役満をあがれる確率は、1-P(0)-P(1)-P(2)=1.41%
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[解答]半荘100回で1回も役満をあがれない確率

私の用意していた解答です。
2項分布をポアソン分布で近似します。

解答:2項分布をポアソン分布で近似します。
   nが十分大きく、pが十分小さい時、
   
                     λ^k
nCk*p^k*(1-p)^(n-k) ≒ e^(-λ)*-----
                      k!
  (k=0,1,2, ・・・・・)

が成立します。ただし、λ=npは余り大きくない。目安としては、np<5 ぐらいとされている。
(e:自然対数の底 2.71828・・・・)
(k!=k*(k-1)*・・・・*1)

これを使って近似計算します。今の場合、
 λ=np=100*(1/200)=0.5 ですから、
役満をX回あがる確率をP(X)として、

(1)P(0)=100C0*(1/200)^0*(199/200)^100≒e^(-0.5)*(0.5^0)/0!=e^(-0.5)
=0.6065  → 約61%
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 (2)求める確率=1−P(0)−P(1)−P(2)

  P(0)=e^(-0.5)*(0.5^0)/0!
  P(1)=e^(-0.5)*(0.5^1)/1!
  P(2)=e^(-0.5)*(0.5^2)/2!  であるから、
 
  P(0)+P(1)+P(2)=e^(-0.5)*(1+0.5+0.125)
  =e^(-0.5)*1.625
  =0.98561
  よって、
 
  (求める確率)=1−P(0)−P(1)−P(2)
  =1−0.98561
  =0.01439 → 約1.4%
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combinationの2項分布で解いていただいた解答も勿論、大正解です。
近似計算というだけあって、2項分布・ポアソン分布とも、ほとんど同じ値を返しているのには感心させられます。(って当り前か(^_^;)、だから近似できるんだもんね)
by 多摩(ターニア)<99/11/23>

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