什麼是「至少 k 次成功」二項分布計算機?
這個工具可以算出在 n 次獨立試驗中,至少出現 k 次成功的機率,前提是每次試驗成功的機率都相同,皆為 p。這就是二項分布的上尾累積機率,記作 P(X ≥q k)。它廣泛應用於品質管制、可靠度測試、A/B 測試、民意調查,以及任何由重複「是/否」(白努利)試驗所構成的情境。
使用方法
輸入三個數值:試驗次數 n(必須為整數)、你關注的最少成功次數 k,以及每次試驗的成功機率 p,請以 0 到 1 之間的小數表示(例如 25% 就輸入 0.25)。按下「計算」後,即可看到 P(X ≥q k)、換算成百分比的同一數值,以及恰好 k 次的機率 P(X = k) 與下尾機率 P(X ≤q k)。
公式說明
恰好出現 i 次成功的機率,由二項機率質量函數給出:\binom{n}{i}· p^{i}· (1-p)^{n-i},其中 \binom{n}{i} 代表從 n 次試驗中挑出哪幾次成功的組合數。要計算「至少 k 次」,我們把從 i = k 到 i = n 的每一項全部相加:
本計算機採用逐項遞迴的方式建構每一項,而非直接計算龐大的階乘,藉此維持數值穩定性,即使 n 很大也能保持精確。
實例演算
假設你拋一枚公正硬幣(p = 0.5)共 10 次,想知道至少出現 6 次正面的機率。在 n = 10、k = 6、p = 0.5 的條件下,i = 6, 7, 8, 9, 10 各項之和為
解讀你的結果
P(X ≥q k) 是一個單側(上尾)機率:它回答「如果真實成功率確實是 p,我在 n 次試驗中恰好看到 k 個或更多成功的機率是多少?」它將從恰好 k 個成功到全部 n 個的每一個結果都合併在一起。
較小的結果——例如低於 0.05——意味著觀察到的成功次數在假設的 p 下會令人驚訝。這正是單側 p 值背後的邏輯:如果你假設一個基準速率,而你的資料落在尾部很遠的地方,這個假設看起來就值得懷疑。較大的結果意味著該次數是平凡的,完全與假設的 p 相符。
- A/B 測試。如果對照組轉換率是 p,變體產生了 n 次轉換中的 k 次,P(X ≥q k) 衡量該提升是否可能只是噪音。微小的尾部機率是該變體確實不同的證據。
- 品質控制/驗收抽樣。假設缺陷率為 p,P(X ≥q k) 是一批在 n 個樣本中出現 k 個或更多缺陷品的機率——這是接受/拒絕規則的基礎。
- 可靠性「至少一個」。設定 k=1 得到在 n 次獨立嘗試中至少發生一個事件的機率。
對於大的 n,二項分佈尾部通常由常態分佈近似,因此一旦 np 和 n(1-p) 都舒適地超過約 10,常態上尾工具可以作為健全性檢查。將該數字視為描述你的資料與假設 p 的相容程度;選擇行動的閾值是研究設計決策,不是機率本身決定的事情。
定義與詞彙表
- n — 試驗次數
- 實驗重複的固定總次數(例如 20 次硬幣翻轉、100 個抽樣零件)。
- k — 最少成功次數
- 被測試的閾值。P(X ≥q k) 將獲得恰好 k, k+1, \dots, n 個成功的機率相加。
- p — 單次試驗成功機率
- 任何單次試驗是「成功」的機率,假設對每次試驗都相同。它介於 0 和 1 之間。
- 柏努利試驗
- 一個實驗恰好有兩個結果——成功(機率 p)或失敗(機率 1-p)。二項設定是 n 個相同、獨立的柏努利試驗。
- 二項係數 \binom{n}{i}
- 「n 選 i」,在 n 次試驗中排列 i 個成功的不同方式數:\binom{n}{i} = \dfrac{n!}{i! (n-i)!}。
- 累積/上尾機率
- 聚合一系列結果的機率。P(X ≥q k) 是上尾——它加總了從 k 到 n 的所有次數的機率。它的補集是 P(X ≤q k-1)。
- 獨立性
- 假設一次試驗的結果不影響任何其他試驗的假設。沒有獨立性(以及恆定的 p),二項公式不適用。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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