由互不影響(獨立)的兩件事各自的機率,一次算出「兩個都發生」「至少一個發生」等機率。請以 0~1 的數值輸入機率(例:30% 就輸入 0.3)。
這個頁面可以做什麼
- 只要輸入兩件事(事件)各自的機率,馬上就能知道「兩個都發生的機率 \(P(A \cap B)\)」與「至少一個發生的機率 \(P(A \cup B)\)」
- 「只有其中一個發生的機率 \(P(A \Delta B)\)」「兩個都不發生的機率」「只有 A 發生的機率」等也會同時一起算出來
- 像「旅行第 1 天放晴的機率是 50%,第 2 天放晴的機率是 30%,兩天都放晴的機率是多少?」這樣的計算,一次就能完成
- 這個頁面還整理了公式的淺顯解說,以及可直接複製到 Excel、Google 試算表、Python 使用的公式
這個計算有什麼用?
第 1 天放晴的機率是 50%、第 2 天放晴的機率是 30% 的話,兩天都放晴的機率只有 \(0.5 \times 0.3 = 0.15\)(15%)。(這是把兩天的天氣簡化為獨立時的概算。)
「兩件事都順利」的機率要把各自的機率相乘,所以往往比想像中小很多。心裡有這個數字的概念,安排行程的方式也會跟著改變。
大學個人申請時,如果第一志願校系錄取的機會是 50%,另一個校系是 30%,至少錄取一個的機率是 \(0.5 + 0.3 - 0.15 = 0.65\)(65%)。(這是把兩個校系的結果簡化為互相獨立時的情況。)
面對人生的重大選擇時,「多一個選項,整體成功的機率能提高多少」,可以用數字確認,而不只是憑感覺。
把同樣的資料存在 2 顆一年內故障機率各為 1% 的硬碟上,兩顆同時壞掉、資料全部遺失的機率會降到 \(0.01 \times 0.01 = 0.0001\)(萬分之一)。(前提是故障互相獨立。)
「做雙重準備,風險就會以乘法變小」,從照片的備份到防災用品分開存放,這個原理是各種準備的基礎。
醫師說明「手術成功率 90%,術後不發生併發症的機率 95%」時,兩者都順利的機率是 \(0.9 \times 0.95 = 0.855\)(85.5%)。(這是把兩者視為獨立時的參考值。)
在選擇治療方式這類攸關人生的重大決定中,能自己算出多個機率疊加時的「整體展望」,有助於做出令自己信服的決定。
使用 2 個良率 99% 零件的產品,2 個都是良品的機率是 \(0.99 \times 0.99 = 0.9801\)(98.01%)。
製造業的品管人員會依零件數量重複這個計算,估算整個產品的合格率,並反推每個零件容許的不良率。
公式與圖示
符號與用語解說
符號
| \(P(A)\) | P of A | 事件 A 發生的機率。P 是英文「機率」Probability 的第一個字母。 |
| \(A'\) | A prime(餘事件) | 表示「A 不發生」這個事件(餘事件),也寫成 \(A^c\) 或 \(\overline{A}\)。可用 \(P(A') = 1 - P(A)\) 求出。 |
| \(\cap\) | 交集 | 表示「且」的符號。\(A \cap B\) 是「A 與 B 都發生」這個事件,在文氏圖中就是兩個圓重疊的部分。 |
| \(\cup\) | 聯集 | 表示「或」的符號。\(A \cup B\) 是「A 與 B 至少一個發生」這個事件,在文氏圖中就是兩個圓合起來的全部範圍。 |
| \(\Delta\) | delta(對稱差) | 表示「只有其中一個」的符號。\(A \Delta B\) 是「A、B 只有其中一個發生(不會兩個都發生)」這個事件。 |
用語
| 事件 | 像「擲骰子擲出 6 點」「明天會下雨」這樣,會發生或不會發生的事情。數學上把這種事情稱為「事件」,並取 A、B 等名稱來處理。 |
| 獨立 | 一方的結果不會影響另一方發生的機率。骰子的點數和硬幣的正反面是獨立的;但「抽籤後不放回、再抽 1 次」時,第 1 次的結果會改變第 2 次的機率,所以不是獨立的。這個計算機只適用於獨立的情況。 |
| 餘事件 | 指該事件「不發生」這個相反的事件。如果發生的機率是 0.2,不發生的機率(餘事件的機率)就是 \(1 - 0.2 = 0.8\)。 |
| 積事件 | 兩個事件「都發生」的事件,也就是 A 與 B 的交集。符號是 \(A \cap B\)(讀作「A 交集 B」)。如果是獨立事件,機率可以用乘法 \(P(A) \times P(B)\) 求出。 |
| 和事件 | 兩個事件「至少一個發生」的事件,也就是 A 與 B 的聯集。符號是 \(A \cup B\)(讀作「A 聯集 B」)。機率的求法是相加後,再減去一次重複的 \(P(A \cap B)\)。 |
| 對稱差 | 兩個事件中「只有其中一個發生(不會兩個都發生)」的情況。符號是 \(A \Delta B\),在邏輯上也稱為互斥或(XOR)。 |
| 互斥 | 兩個事件不會同時發生。例如:擲一次骰子時,「擲出偶數」和「擲出奇數」是互斥事件。請注意,這和「獨立」是不同的概念。 |
| 排容原理 | 計算「或」的機率時,直接相加會把兩個都發生的情況算兩次,所以要把重複的部分減掉一次,這種計數的規則就是排容原理。它是和事件公式 \(P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\) 的基礎。 |
建議先了解的基礎知識
為了讓您「真正理解意義」地使用這個頁面的計算,這裡整理了建議事先理解的基礎知識。
遇到卡關時,回頭複習這張表的內容是最快的捷徑。
| 機率的基礎(國中九年級,14~15 歲) |
|
| 比率與百分率(國小五年級,10~11 歲) |
|
| 分數的乘法(國小五年級,10~11 歲) |
|
| 集合與文氏圖(高一,15~16 歲) |
|
用 Excel 計算的方法
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.2 |
| A 不發生的機率 P(A') | =1-B1 |
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.5 |
| 事件 B 發生的機率 P(B) | 0.3 |
| 兩個都發生的機率 P(A∩B) | =B1*B2 |
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.5 |
| 事件 B 發生的機率 P(B) | 0.3 |
| 至少一個發生的機率 P(A∪B) | =B1+B2-B1*B2 |
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.5 |
| 事件 B 發生的機率 P(B) | 0.3 |
| 只有其中一個發生的機率 P(AΔB) | =B1+B2-2*B1*B2 |
公式中的「B1」「B2」代表「使用該儲存格裡的數值」,「*」是乘法的符號。只要把輸入欄的數值改成自己的機率,就能直接使用。
以第 2 個表格為例,B3 會顯示 0.5 × 0.3 = 0.15。只有第 1 個餘事件的表格,輸入欄只有 B1 一格,結果顯示在 B2。
用 Google 試算表計算的方法
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.2 |
| A 不發生的機率 P(A') | =1-B1 |
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.5 |
| 事件 B 發生的機率 P(B) | 0.3 |
| 兩個都發生的機率 P(A∩B) | =B1*B2 |
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.5 |
| 事件 B 發生的機率 P(B) | 0.3 |
| 至少一個發生的機率 P(A∪B) | =B1+B2-B1*B2 |
| 事件 A 發生的機率 P(A) | 0.5 |
| 事件 B 發生的機率 P(B) | 0.3 |
| 只有其中一個發生的機率 P(AΔB) | =B1+B2-2*B1*B2 |
只要把輸入欄的數值改成自己的機率,就能直接使用。
用 Python 計算的方法
p_a = 0.5 # 事件 A 發生的機率
p_b = 0.3 # 事件 B 發生的機率
p_both = p_a * p_b # 兩個都發生 P(A∩B)
p_at_least_one = p_a + p_b - p_both # 至少一個發生 P(A∪B)
p_exactly_one = p_a + p_b - 2 * p_both # 只有其中一個發生 P(AΔB)
p_neither = 1 - p_at_least_one # 兩個都不發生
print(f"兩個都發生的機率:{p_both}")
print(f"至少一個發生的機率:{p_at_least_one}")
print(f"只有其中一個發生的機率:{p_exactly_one}")
print(f"兩個都不發生的機率:{p_neither}")
用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)
P(A′) = 1 − P(A)
P(A') = 1 - P(A)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo>
<msup><mi>A</mi><mo>′</mo></msup>
<mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>−</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
</mrow>
</math>
P(A') = 1 - P(A)
1 - pA
pNotA := 1 - pA;
p_not_a = 1 - p_a;
P(A′) = 1 - P(A)
P(A∩B) = P(A) × P(B)
P(A \cap B) = P(A) \times P(B)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∩</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mo>×</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
</mrow>
</math>
P(A nn B) = P(A) xx P(B)
pA*pB
pAandB := pA*pB;
p_a_and_b = p_a*p_b;
P(A∩B) = P(A) × P(B)
P(A∪B) = P(A) + P(B) − P(A∩B)
P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∪</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mo>+</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>−</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∩</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
</mrow>
</math>
P(A uu B) = P(A) + P(B) - P(A nn B)
pA + pB - pA*pB
pAorB := pA + pB - pA*pB;
p_a_or_b = p_a + p_b - p_a*p_b;
P(A∪B) = P(A) + P(B) - P(A∩B)
P(AΔB) = P(A) + P(B) − 2P(A∩B)
P(A \Delta B) = P(A) + P(B) - 2P(A \cap B)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>Δ</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mo>+</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>−</mo>
<mn>2</mn>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∩</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
</mrow>
</math>
P(A Delta B) = P(A) + P(B) - 2 P(A nn B)
pA + pB - 2*pA*pB
pAxorB := pA + pB - 2*pA*pB;
p_a_xor_b = p_a + p_b - 2*p_a*p_b;
P(AΔB) = P(A) + P(B) - 2P(A∩B)
請 ChatGPT 幫忙計算的方法
你是機率計算的助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行下列計算,並只以執行結果的數值作為回答的依據(請不要用心算或猜測回答)。 事件 A 發生的機率是 0.5,事件 B 發生的機率是 0.3,A 與 B 互相獨立。 請分別求出下列各值。 1. A 與 B 都發生的機率 P(A∩B) 2. A 或 B(至少一個)發生的機率 P(A∪B) 3. 只有其中一個發生的機率 P(AΔB) 4. 兩個都不發生的機率 請以表格列出計算時使用的公式,以及執行結果的數值。
使用方法
-
1輸入數值在輸入欄中輸入要計算的數值
-
2計算按下「計算」按鈕
-
3查看結果計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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