一个班里50个人,有两个人同一天生日的概率超过你的想象
一个班里50个人,有两个人(或更多人)同一天生日的概率大约是 97.04%。
这在概率论中被称为生日悖论(Birthday Paradox)。虽然50个人相对于一年的365天来说看起来并不多,但实际上发生“生日碰撞”的概率极高。
为什么概率这么高?
我们的直觉往往会把问题想成“某个人和我同一天生日的概率是多少”,这个概率确实很低。但“生日悖论”计算的是任意两个人之间发生重合的概率。
在50个人的班级里,每个人都可以和其他49个人进行两两比较。总共会产生 $\frac{50 \times 49}{2} = 1225$ 对组合。这意味着有 1225 次机会让两个人的生日碰在一起,因此概率会迅速攀升。
具体计算过程
计算“至少有两个人同一天生日”的概率,最简单的方法是先计算它的反面,即“所有人的生日都不在同一天”的概率,然后用 1 减去这个结果。
为了简化计算,我们不考虑闰年,假设一年有365天:
- 第1个人的生日可以是365天中的任意一天,概率是 $\frac{365}{365}$。
- 第2个人的生日必须和第1个人不同,剩下364天可选,概率是 $\frac{364}{365}$。
- 第3个人的生日必须和前两个人不同,剩下363天可选,概率是 $\frac{363}{365}$。
- 以此类推,第50个人的生日必须和前49个人不同,概率是 $\frac{365-50+1}{365} = \frac{316}{365}$。
将这些概率相乘,就可以得到50个人生日全不相同的概率:
$$P(\text{无人生日相同}) = \frac{365}{365} \times \frac{364}{365} \times \dots \times \frac{316}{365}$$
用阶乘表示为:
$$P(\text{无人生日相同}) = \frac{365!}{365^{50} \times (365-50)!} \approx 0.0296$$
最后,用 1 减去这个结果,就得到了至少有两个人同一天生日的概率:
$$P(\text{至少两人同生日}) = 1 - 0.0296 = 0.9704$$
结论: 在50个人的群体中,找到两个同月同日生的人几乎是一件必然发生的事情(概率高达97%)。实际上,只要班级人数达到 23人,同一天生日的概率就已经超过了 50%。、
那么3个人同一天生日的概率是多少呢?这个问题要困难的多,下个文章再讲。