열 번 모두 성공, 다음 실패는 불가능하다고 써도 될까

열 번 모두 성공, 다음 실패는 불가능하다고 써도 될까

눈이 보이는 빨간 정육면체 주사위 다섯 개

사진: PierreSelim · CC BY 3.0 · 원본 출처

관찰: 10회 모두 성공,가정: 매회 성공 확률 0.8 \text{관찰: 10회 모두 성공},\qquad \text{가정: 매회 성공 확률 }0.8

가정한 모형에서는 각 시행이 독립이다. 관찰 비율이 1이면 다음 실패도 불가능하다고 할 수 있을까?

P(10회 모두 성공)=0.810=0.1073741824>0. P(\text{10회 모두 성공})=0.8^{10} =0.1073741824>0.

성공 확률이 0.8인 모형에서도 열 번 모두 성공할 수 있다. 다음 시행도 같은 조건으로 독립이면 실패 확률은 0.2\boxed{0.2}이다. 앞의 성공 기록 때문에 다음에 반드시 실패해야 하는 것도 아니다.

답안에는 ‘기록의 성공 비율 1’과 ‘가정한 성공 확률 0.8’을 서로 다른 줄에 쓰게 하자. 계산의 각 0.8이 어느 시행을 나타내는지 표시하면 독립 조건이 곱을 정당화한다는 점도 드러난다. 유한한 성공 기록만으로 실제 실패 확률이 0임을 증명할 수는 없다.

출처·착안: Sarah Carter, 「Hex Nut Probability Activity」. 문항과 예시 답안은 새로 작성했다.