くらげnote

"ぼやき" by くらげ(fal)

定位置と確率【競技かるた】

問題

Aさんの定位置表では, 右下段が25枚あります.

定位置表

Aさんは自陣を25枚並べるとき, 右下段が8枚以上あり「多い」と感じることが ”よくある”と思っております。 それは本当に”よくある”ことなのでしょうか?

答え

Aさんが右下段を「多い」と感じる確率を求めると, 24.9 % です。 ざっくり言えば、4試合に1度は右下段を「多い」と感じていますね。

数値を変えてみるとどうなる

↓定位置表 \ 自陣25枚中→ 5枚以上 6枚以上 7枚以上 8枚以上 9枚以上
16枚 36.4 % 17.1 % 6.2 % 1.7 % 0.4 %
17枚 42.6 % 21.7 % 8.7 % 2.7 % 0.6 %
18枚 48.7 % 26.7 % 11.7 % 4.0 % 1.1 %
19枚 54.6 % 32.1 % 15.1 % 5.7 % 1.7 %
20枚 60.2 % 37.6 % 19.1 % 7.8 % 2.5 %
21枚 65.5 % 43.3 % 23.5 % 10.3 % 3.6 %
22枚 70.4 % 48.9 % 28.3 % 13.3 % 5.1 %
23枚 74.9 % 54.4 % 33.3 % 16.8 % 6.9 %
24枚 78.9 % 59.7 % 38.5 % 20.6 % 9.1 %
25枚 82.4 % 64.8 % 43.8 % 24.9 % 11.6 %

どのように求めたのか

自身の定位置表における右下段の枚数を n 枚とし, 試合で自陣に並べる札25枚のうち, 右下段の枚数を  k 枚とします (0\le n \le 100, 0\le k \le 25, k\le n). 25枚中 k 枚が右下段である確率は, 二項係数を用いて

 
\displaystyle 
\frac{ {}_n\mathrm{C}_k \cdot {}_{100-n}\mathrm{C}_{25-k} }{ {}_{100}\mathrm{C}_{25} } 

と表せます. したがって, 試合で25枚並べた際に右下段が k 枚以上となる確率  P_{n}(k)

 
\displaystyle 
P_{n}(k) = 
\sum_{i=k}^{m}
\frac{ {}_n\mathrm{C}_i \cdot {}_{100-n}\mathrm{C}_{25-i} }{ {}_{100}\mathrm{C}_{25} } 
\quad
(m:=\min \{n,25\})

ですね.

上記の表の値は,  P_{n}(k)Mathematicaを用いて求め, その値を小数第2位で四捨五入したものです.