Calcolio
ID

Kalkulator Pendekatan Normal untuk Binomial

Kalkulator pendekatan normal binomial: bandingkan peluang eksak dengan hasil pendekatan, beserta koreksi kontinuitas, skor z, aturan np ≥ 5, dan galatnya.

mis. 0,3 atau 30% atau 3/10

Peluang yang dicari

Rata-rata μ = np
Simpangan baku σ
Batas terkoreksi
Skor z
kejadian (eksak) nilai lainnya kurva normal

Penyelesaian langkah demi langkah

    Tentang kalkulator ini

    Untuk n yang besar, distribusi binomial sangat mirip dengan kurva normal (berbentuk lonceng) yang memiliki rata-rata dan simpangan baku yang sama. Sebelum ada komputer, hal ini memungkinkan orang memperkirakan peluang binomial dengan tabel z, dan sampai sekarang menjadi dasar uji z yang umum dipakai untuk proporsi.

    Kalkulator ini menampilkan kedua jawaban secara berdampingan: peluang binomial eksak, serta pendekatan normal dengan dan tanpa koreksi kontinuitas. Kalkulator juga menampilkan skor z, memeriksa aturan praktis yang biasa dipakai (np ≥ 5 dan n(1 − p) ≥ 5), dan melaporkan seberapa jauh hasil pendekatan dari nilai eksaknya, sehingga Anda dapat melihat kapan cara pintas ini aman digunakan.

    Cara menggunakan

    1. Masukkan n, p, dan k.
    2. Pilih kejadiannya: P(X ≤ k), P(X < k), P(X ≥ k), P(X > k), atau P(X = k).
    3. Baca peluang eksak, hasil pendekatan, batas yang telah dikoreksi beserta skor z-nya, dan galatnya.
    4. Periksa penanda aturan praktis. Jika aturan itu tidak terpenuhi, gunakan nilai eksaknya.

    Rumus-rumus

    Rata-rata dan simpangan baku yang sama

    μ = n·p σ = √(n·p·(1 − p))

    Kurva normal pendekatan menggunakan rata-rata dan simpangan baku binomial yang persis sama.

    Koreksi kontinuitas

    P(X ≤ k) ≈ P(Y < k + 0,5) P(X ≥ k) ≈ P(Y > k − 0,5) P(X = k) ≈ P(k − 0,5 < Y < k + 0,5)

    Distribusi binomial hanya mengambil nilai bilangan bulat, dan setiap nilai ibarat batang selebar 1 yang berpusat di k. Menggeser batas sejauh setengah satuan membuat kurva mulus menutupi seluruh batang, bukan memotongnya di tengah.

    Skor z

    z = (x − μ) / σ lalu P(Y < x) = Φ(z)

    Bakukan batas x yang telah dikoreksi, lalu cari peluang kumulatif normal baku Φ(z). Untuk kejadian “lebih dari”, gunakan 1 − Φ(z).

    Aturan praktis

    n·p ≥ 5 dan n·(1 − p) ≥ 5

    Kedua nilai harapan harus cukup besar agar distribusinya tidak terimpit ke 0 atau n. Sebagian buku teks memakai 10, bukan 5, sebagai syarat yang lebih ketat.

    Contoh soal dan pembahasan

    Contoh 1: paling banyak 55 sisi gambar dalam 100 lemparan

    Sebuah koin seimbang dilempar 100 kali. Perkirakan P(X ≤ 55) dengan pendekatan normal dan bandingkan dengan jawaban eksaknya.

    1. μ = 100 × 0,5 = 50, σ = √(100 × 0,5 × 0,5) = 5. Pemeriksaan aturan: np = 50 dan n(1 − p) = 50, keduanya ≥ 5.
    2. Koreksi kontinuitas: P(X ≤ 55) ≈ P(Y < 55,5).
    3. z = (55,5 − 50) / 5 = 1,1, sehingga hasil pendekatannya Φ(1,1) = 0,864334.
    4. Binomial eksak: P(X ≤ 55) = 0,864373.
    5. Tanpa koreksi, z = (55 − 50) / 5 = 1 dan Φ(1) = 0,841345 — jelas lebih buruk.

    Jawaban: Pendekatan dengan koreksi hanya meleset 4 × 10⁻⁵; tanpa koreksi, galatnya menjadi sekitar 0,023.

    Contoh 2: ketika aturan praktis tidak terpenuhi

    Sebuah proses produksi menghasilkan 10% barang cacat. Dalam sampel berisi 20 barang, berapa P(X ≤ 1)?

    1. μ = 20 × 0,1 = 2, σ = √(20 × 0,1 × 0,9) ≈ 1,342. Pemeriksaan aturan: np = 2, di bawah 5.
    2. Batas terkoreksi 1,5, z = (1,5 − 2) / 1,342 = -0,3727, hasil pendekatan Φ(z) = 0,354694.
    3. Binomial eksak: P(X ≤ 1) = 0,9²⁰ + 20 × 0,1 × 0,9¹⁹ = 0,391747.

    Jawaban: Hasil pendekatan meleset 0,037 (sekitar 9% dari nilai sebenarnya). Distribusinya menceng ketika np kecil, sehingga kurva lonceng yang simetris tidak cocok — gunakan nilai eksak dalam kasus ini.

    Kapan menggunakan kalkulator pendekatan normal untuk binomial

    Kapan tidak dapat digunakan

    Kesalahan umum

    Pertanyaan yang sering diajukan

    Apa itu koreksi kontinuitas?

    Penyesuaian sebesar 0,5 pada batas ketika kurva normal yang kontinu dipakai untuk mendekati distribusi diskret. Setiap bilangan bulat k diperlakukan sebagai interval dari k − 0,5 sampai k + 0,5, sehingga P(X ≤ k) menjadi P(Y < k + 0,5).

    Kapan pendekatan normal untuk binomial boleh digunakan?

    Ketika n·p ≥ 5 dan n·(1 − p) ≥ 5 (sebagian mata kuliah mensyaratkan 10). Dalam kondisi tersebut, distribusi binomial cukup mendekati simetris sehingga kurva lonceng cocok dengan baik.

    Seberapa akurat pendekatan normal?

    Tergantung pada n, p, dan kejadiannya. Untuk 100 lemparan koin seimbang, P(X ≤ 55) meleset sekitar 4 × 10⁻⁵ dengan koreksi. Untuk n = 20 dan p = 0,1, galatnya sekitar 0,037. Kalkulator ini menampilkan galat yang eksak untuk input Anda.

    Haruskah saya memakai + 0,5 atau − 0,5?

    Perluas daerahnya agar mencakup seluruh batang dari setiap nilai yang Anda inginkan. Untuk X ≤ k atau X > k, batasnya k + 0,5; untuk X ≥ k atau X < k, batasnya k − 0,5.

    Mengapa memakai pendekatan jika jawaban eksak tersedia?

    Terutama untuk perhitungan manual, ujian, dan karena banyak uji statistik untuk proporsi dibangun di atasnya. Jika Anda dapat menghitung peluang binomial eksak, seperti di halaman ini, utamakan nilai eksaknya.

    Kalkulator terkait