クラスの中に誕生日が同じ人がいるか? という誕生日のパラドックスの計算方法は,いろいろなところで紹介されています.
説明は省略しますが,以下の余事象を使って計算することで,40人クラスでは89%の確率で誕生日がかぶる人が1ペア以上いることになります.
これ,Excelで計算してグラフにするとこんな感じです.
でもこれらの計算で求められるのは,「少なくとも一組のペアがいる確率」でしかないのです.
うちの子供が小学校のクラス40人に対してしらべてみたところ,誕生日が同じペアが3組(=6人)いました.これは特別なことなんでしょうか.
この計算はちょっと面倒になります.そこでこのような計算の場合は,モンテカルロシミュレーション,あるいはMulti-agent Simulationをしてみるのが手っ取り早いです.
Excelのセル計算だけでもこのシミュレーションが可能です.(計算方法の資料は,授業で配ります.)
結果だけ載せておくと,40人クラスで誕生日が重なる人(自分と同じ誕生日の人がいる人)の平均人数は約4人でした.100人クラス(クラスというのか?)の場合は23人くらいになります.
平均だけではなく頻度分布も計算してあるのですが,(当然ながら)がたがたの分布になります.
「そりゃシミュレーション回数(サンプル数)が少ないからでしょ」ではなくて,奇数が少なく偶数が多いからです.
奇数というのは,3人とか5人が同じ誕生日にならないと発生しないからです.2人ペアの方がはるかに発生しやすいのです.
ということで偶数の場合ですが,40人クラスに1ペア(2人)だけいる確率は0.25,2ペア(4人)いる確率は0.27,3ペア(6人)いる確率は0.18くらいです.