Нормальное, биномиальное и Пуассона — и цена подмены одного другим

Нормальное распределение

Счёт из фиксированного числа попыток

Хвосты здесь считаются прямо через дополнительную функцию ошибок, а не как единица минус другое; именно это не даёт четырём или пяти отклонениям схлопнуться в округлённый ноль.

Результаты

На сколько отклонений от среднего это отстоит
Вероятность оказаться ниже
Вероятность оказаться выше

Счёт, точно и приближённо

Точная вероятность такого счёта или меньше
Точная вероятность ровно такого счёта
Нормальная кривая, без поправки на непрерывность
Насколько это мимо, в процентах
Нормальная кривая, с поправкой
Насколько это мимо, в процентах
Пуассон, со средним, равным тому же значению
Насколько это мимо, в процентах

Правило, которому всех учат: нормальная кривая заменяет счёт, как только средний счёт достигает пяти. Ровно на этой границе, при двадцати попытках по двадцать пять из ста, точный ответ равен 0,091260, а кривая без поправки говорит 0,060668. Она ошибается на треть именно там, где её объявили безопасной.

Поправка на непрерывность — не уточнение, а большая часть точности. Прибавить полединицы перед чтением кривой превращает ошибку в минус тридцать три процента в плюс семь и восемь десятых, на тех же числах и без дополнительной информации. Пользоваться приближением без неё — значит выбирать ошибаться сильнее, чем стоит само приближение.

Где приближение становится честным

Число попытокСредний счётТочноОшибка исправленной кривой, в процентах

Каждая строка задаёт один и тот же вопрос на три счёта ниже среднего, поэтому сравнение остаётся честным по мере роста числа попыток. Ошибка падает примерно с восьми процентов до примерно половины одного — вот настоящая форма правила: не порог, который переступают, а склон, по которому спускаются.

Третья строка результатов — другое приближение с другой слабостью. Пуассон заменяет счёт, когда мал шанс каждой попытки, а не когда велико число попыток: при двадцати пяти из ста он ошибается на тридцать шесть процентов, а при одном из ста на тысяче попыток — на треть одного.

Значит, нет приближения, которое просто лучше. Одному нужно много попыток, другому — малый шанс, а точному ответу не нужно ни того, ни другого; поэтому страница его и вычисляет, а не хватается за кривую.

Реакции

0

0 Комментарии

User profile image

Прокомментируйте первым

Когда можно взять нормальную кривую вместо точного подсчёта?

Правило, которому всех учат, требует, чтобы средний счёт достиг пяти. Ровно на этой границе кривая без поправки ошибается на треть, что странно позволять порогу.

Таблица показывает, что происходит на самом деле по мере роста числа попыток. Ошибка спадает постепенно, а не выключается на линии, так что честное прочтение — склон, а не порог.

Число попытокСредний счётОшибка исправленной кривой, в процентах
205,0+7,77
5012,5-2,05
10025,0-1,58
20050,0-1,23
500125,0-0,78
1000250,0-0,54
Что такое поправка на непрерывность и важна ли она?

Это прибавление половины единицы перед чтением кривой, потому что счёт попадает в целые числа, а кривая — нет. Стоит это ничего, а даёт большую часть точности.

На числах, от которых отталкивается страница, она превращает ошибку в минус тридцать три процента в плюс семь и восемь десятых. Пользоваться приближением без неё — значит выбирать ошибаться сильнее, чем стоит само приближение.

Когда правильным приближением оказывается Пуассон?

Когда мал шанс каждой попытки — а это не то же самое, что много попыток. При двадцати пяти из ста он ошибается на тридцать шесть процентов, сколько бы попыток ни было.

Возьмите те же тысячу попыток при одном из ста — и ошибка падает до трети процента. Два приближения промахиваются в разные стороны, поэтому ни одно не лучше просто так.

Зачем вообще считать точный ответ?

Потому что теперь это дёшево. Приближения существуют оттого, что суммировать члены вручную было дорого, а это перестало быть правдой давным-давно.

Эта страница суммирует их в логарифмах, по одному члену, чтобы тысяча попыток никогда не требовала числа, слишком большого для хранения. Приближения остаются на экране, чтобы показать их цену, а не потому что они нужны.