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🎲 Binomial Distribution Percentile Point 計算機

專業免費的 Binomial Distribution Percentile Point 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
3.394569 反求二項分布 B(n, p) 的累積分布函數
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是二項分布百分位數計算器?

這個工具能反求二項分布 B(n, p) 的累積分布函數(CDF)。只要給定一個目標累積機率,它就會回傳達到該機率時所對應的數值 x,也就是百分位數。由於二項分布是離散型分布,計算結果會在相鄰的整數值之間進行連續內插,因此 x 通常不會剛好是整數。

使用方式

首先選擇累積模式:下尾累積 P 會將你輸入的機率視為 P(X ≤ x);上尾累積 Q 則視為 P(X ≥ x)。接著輸入目標累積機率(介於 0 與 1 之間)、試驗次數 n,以及單次試驗的成功機率 p。計算器隨即會算出百分位數 x。

公式說明

機率質量函數為

f(x,n,p) = \binom{n}{x} p^{x} (1-p)^{ n-x}.
下尾累積分布為
P(x) = \sum_{t=0}^{x} f(t).
本工具會計算每個整數 k 的 F(k),找出滿足 F(k-1) < P ≤ F(k) 的那個區間,再進行內插:
x = (k-1) + ((P - F(k-1)) ÷ (F(k) - F(k-1))).
上尾模式則以互補的尾端機率 G(k) = P(X ≥ k) 用相同方式計算。

實際範例

假設 n = 20、p = 0.25、下尾累積 P = 0.3:由 CDF 可得 F(3) = 0.225156 與 F(4) = 0.414842。由於 0.3 落在這個區間內,所以

x = 3 + ((0.3 - 0.225156) ÷ (0.414842 - 0.225156)) = 3 + 0.394672 = 3.3947.

定義和詞彙表

二項分佈 B(n,p) 模型化 n 次獨立試驗中的成功次數 X,每次試驗的成功機率為 p。本計算器通過反演其累積分佈函數(CDF)來找到對應於所選累積機率的百分位點 x。

試驗次數 n
固定的獨立伯努利試驗次數。必須是正整數。在表單中,這是欄位 trials。
成功機率 p
單次試驗的成功機率,其中 0 ≤ p ≤ 1。同一值適用於每次試驗。在表單中,這是 successProbability。
機率質量函數(PMF)
恰好 k 次成功的機率:P(X=k)=\binom{n}{k}p^{k}(1-p)^{n-k},其中 k = 0,1,\dots,n。
累積分佈函數(CDF)
PMF 至 k 的累積總和:F(k)=\sum_{t=0}^{k}\binom{n}{t}p^{t}(1-p)^{n-t}=P(X≤ k)。這是一個非遞減階跃函數,在每個整數處跳躍。
下累積 P = P(X ≤ x)
成功次數最多為 x 的機率。當您選擇下累積模式(cumulativeMode = lower)時,計算器返回最小的 x 使得 F(x) ≥ P。
上累積 Q = P(X ≥ x)
成功次數至少為 x 的機率。因為支撐集是離散的,P(X≥ x)=1-F(x-1)。在上累積模式中,計算器返回最小的 x 使得 P(X≥ x)≤ Q(等價地,最大的尾部其質量不超過 Q)。
百分位點 x
在所要求的累積機率處的成功計數——分位數或反演 CDF 值。例如,第 90 百分位是最小的 x 使得 F(x)≥ 0.90。
階跃內的插值
因為二項分佈的 CDF 是階跃函數,精確的目標機率通常落在兩個整數值 k-1 和 k 之間。線性插值估計連續百分位為 x ≈ (k-1) + \dfrac{P - F(k-1)}{F(k)-F(k-1)},其中 F(k)-F(k-1)=P(X=k)。整數百分位點本身始終為 k;插值只是報告的小數精細化。

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

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼 \(x\) 不是整數?
二項分布的 CDF 是一個階梯函數。為了回傳有意義的百分位數,本工具會在包含你目標機率的那個階梯區間內進行線性內插。
當 \(P = 1\) 時會怎樣?
此時涵蓋整個分布,因此 \(x\) 等於 \(n\);而當 \(P = 0\) 時,\(x\) 等於 0。
如果 \(p = 0\) 或 \(p = 1\) 呢?
此時所有機率質量分別集中在 \(x = 0\) 或 \(x = n\),百分位數也會反映出這種退化(degenerate)的情形。