Том13. Абсолютная точность и другие иллюзии. Секреты статистики

СОВПАДАЮЩИЕ ДНИ РОЖДЕНИЯ

Это может показаться удивительным, но вероятность того, что в группе из 23 человек двое или более отмечают день рождения в один и тот же день, немного больше 50 % (вероятность равна 50,7 %). Если приведенные рассуждения кажутся вам неубедительными, рассмотрим разные группы из 23 человек. Проблема заключается в том, как найти такие группы людей и узнать дату рождения каждого из них. Тем не менее эту проблему можно решить.

На футбольном поле одновременно находятся 23 человека (11 + 11 + 1 судья). Стартовые составы команд и даты рождения всех игроков нетрудно найти в Интернете. Сказано — сделано[1].

Рассмотрим матчи первого тура первого дивизиона чемпионата Испании по футболу 2010 года (матчи игрались 3 января). Из 10 матчей в 5 на поле выходили игроки, отмечающие день рождения в один и тот же день, а именно:

Однако не стоит думать, что если вероятность равна 50 %, то на 10 исходов обязательно будет приходиться 5 благоприятных, ведь при 10 бросках монеты решка необязательно выпадает 5 раз. Вероятности таковы:

* * *

В группе из 30 человек двое или больше родились в один день с вероятностью порядка 70 %. В группе из 23 человек эта вероятность несколько больше 30 %, в группе из 40 человек она составляет порядка 89 %.

Вероятность того, что в группе людей два человека или более родились в один день, зависит от размера группы.

Возможен и другой вариант этой задачи, обратный исходному: какова вероятность того, что в группе из 30 человек два человека или более умрут в один день (но необязательно в один и тот же год)?

Выигрышная комбинация выпадает дважды

Рассмотрим еще один удивительный пример из теории вероятностей. Один человек всю взрослую жизнь (допустим, 30 лет) играет в лотерею. Если каждую неделю разыгрывается два тиража, какова вероятность того, что за этот период одна и та же выигрышная комбинация выпадет больше одного раза?

Существует множество различных лотерей, но, как правило, выбираются 6 чисел от 1 до 49. Число возможных комбинаций в тираже равно 13 983 816 (это число сочетаний из 49 по 6), и лишь одна является выигрышной.

Допустим, что этот человек играет 100 раз в год, 3000 раз на протяжении всей жизни. Задача аналогична задаче о днях рождения, только в этом случае в «году» 13983816 дней, а группа состоит из 3000 человек, каждый из которых родился в один из этих дней. Какова вероятность того, что два человека или более родились в один и тот же день? Применив формулы из предыдущей задачи (здесь нам не обойтись без электронных таблиц), получим, что искомая вероятность равна 59 %. Поэтому неудивительно, если за этот период одна и та же выигрышная комбинация действительно выпадет дважды.

Последовательные числа в билетах национальной лотереи

В завершение этого раздела попробуем ответить на вопрос, которым вы наверняка задавались. Какова вероятность того, что в выигрышной комбинации лотереи выпадут два последовательных числа?

Она намного выше, чем может показаться, и равна 49,5 %. Вычислить точное значение с помощью формул комбинаторики не так-то просто, но порядок этой величины можно оценить с помощью Excel.

Для этого нужно выполнить следующие действия.

1. Расположить числа от 1 до 49 в столбце А.

2. Поместить случайные числа в столбец В.

3. Упорядочить столбец В, после чего порядок чисел в столбце А также изменится.

4. Числа в столбце А упорядочены случайным образом. Скопируйте первые шесть значений в столбец С. Эти числа составят выигрышную комбинацию.

5. В столбец D поместите 15 абсолютных значений разницы между числами выигрышной комбинации. В столбце F на следующем рисунке представлены формулы, по которым рассчитываются значения в столбце D.