Интерактивная статистика

56 бесплатных интерактивных уроков: от среднего и медианы до A/B-тестов и Байеса. Двигайте графики и стройте интуицию. Без регистрации.

Модуль 2 «Вероятность»

Случайность и закон больших чисел

В прошлом уроке мы условились, что у каждого события есть вероятность, и научились их комбинировать. Но откуда эта вероятность берётся и где её вообще «увидеть» в данных? Оказывается, в одном броске её не разглядеть — она проступает только на длинной серии: чем больше повторений, тем ближе наблюдаемая доля к истинной вероятности. Этот закон и разберём на самом простом опыте — броске монеты.

00.51вероятность p = 0.50бегущая доля орлов →частоты исходоворёл 40%решка 60%
Бросков: 10Орлов: 4Доля орлов: 0.400пунктир — цели p и 1−p

Монета выпадает орлом или решкой — заранее не угадать. Но у события есть вероятность: для честной монеты орёл выпадает в среднем в половине случаев, p = 0.5 (жёлтый пунктир). Слева — бегущая доля орлов по ходу бросков; справа — частотная гистограмма исходов (доли орлов и решек) с целевыми пунктирами p и 1−p. Нажмите «+10 бросков».

Почему размер выборки важен

Прямое следствие для аналитики: цифра «у нас 50% конверсии» на пяти посетителях почти ничего не значит — испытаний слишком мало, и доля сильно скачет от случая к случаю. На пяти тысячах та же доля уже близка к истинной, и ей можно верить.

Поэтому размер выборки — не формальность, а условие надёжности: именно он превращает случайный шум в устойчивую оценку.

Где это встречается

На законе больших чисел живут казино и страховые: в одной игре или одном страховом случае возможен убыток, но на миллионе событий итог предсказуем и стабилен.

И опросы: чем больше респондентов, тем ближе полученная доля к настоящему мнению всех людей.

Определения
ВероятностьP(A)[0,1]P(A) \in [0,\,1]
доля случаев, в которых событие происходит на очень длинной серии. 0 — никогда, 1 — всегда.
По-простому: как часто событие выпадает, если повторять очень-очень много раз.
Испытание
одно случайное наблюдение — например, один бросок монеты.
Закон больших чиселp^p  (n)\hat{p} \to p \ \ (n \to \infty)
с ростом числа испытаний наблюдаемая доля приближается к истинной вероятности.
По-простому: чем больше повторов, тем ближе наблюдаемая доля к настоящему шансу.
Скорость сходимостиSD(p^)1nSD(\hat{p}) \propto \dfrac{1}{\sqrt{n}}
чтобы вдвое сократить типичную ошибку доли, нужно вчетверо больше наблюдений.
По-простому: точность растёт медленно: вчетверо больше данных — лишь вдвое меньше ошибка.
Дальше →
Понравились материалы?

Эти материалы делает канал «Кусочек пиццы» — аналитика данных простыми словами: разборы реальных кейсов, метрики, карьера. Подпишитесь, чтобы не потерять.

Подписаться на «Кусочек пиццы»