24년 12월이 되었고, 많은 분들이 여러 프로젝트에서 고군분투 하고 계신다.
그래도 24년 한해 실적 공유와 25년도 사업방향을 잡아야 해서, 24/25 사업정보 공유와 송년회를 함께하는 워크숍을 하려고 한다.
모두 외부에서 프로젝트를 하는 관계로, 신길쪽이나 여의도 쪽으로 파티룸을 알아봤다.
파티장소는 여의도에 있는 파티룸 empty
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파티룸 empty : 네이버
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- > 아직 가본곳은 아니고, 주제가 이게 아니니 간단히만 작성.
인원은 10명이었는데, 한분이 장기 휴가를 쓰게 돼서, 9명이 진행하게 됐다.
이번 워크숍 및 송년회는 다음과 같은 순서로 진행한다.
1. 24년도 사업내용 공유 (5분소요예상) 2. 25년도 사업목표 초안공유 및 의견정리취합 (15분 소요예상) 3. 팀내에서 나온 개선/추진안 공유 및 의견공유 (10분 소요예상) 4. 식사 / 음주 / 홀덤 / 틈틈히 시상 투표 (80분 소요예상) 5. 만다라트 공유 + 의미있는 선물(엽서준비) 교환시간 및 나눔 (20분 소요예상) 6. 의미있는 시상식 (10분 소요예상) 7. 폐회 및 여의도 촛불집회 참석
여기서 의미있는 선물교환식과 의미있는 시상식을 진행하는데, 이중 의미있는 시상식 선물은 0원~ 무한대 금액선물로 (재밌으면서 쓸모없는 기준) 선물을 준비하고, 투표 결과 순서대로 무작위로 원하는 선물을 가져는 방식이다.
그런데 송년회를 준비하면서 의문이 생겼다.
어???? 내가 선물을 내고, 내 선물을 안가져갈텐데...그럼 마지막 사람은 분명 본인선물을 가져갈 확률이 반반이네??? 라는 생각이 문득 들었다.
그래서 지피티에게 질문을 했더니, 명퀘하게 답을 줬다.
Q : 랜덤으로 가져가는게 아니고, 선물을 꺼내놓고 순서대로 하나씩 가져갈때, 내것이 아닌 다름사람의 선물을 선택하는 룰로, 한명씩 가져가다보면 맨 마지막 선물이 남을경우 선물을 낸 사람이 가져갈 확률은?
A:
이 경우는 순차적 선택과 특정 규칙 이 결합된 문제입니다. 주어진 조건에서 확률을 계산하기 위해 조건을 명확히 분석하고 계산해야 합니다.
조건 정리
규칙 :
각 사람은 자신의 선물을 선택할 수 없다.
순서대로 선물을 가져간다.
마지막 선물이 남았을 경우, 그 선물이 그 사람의 선물일 확률을 계산한다.
목표 :
맨 마지막 사람이 자신의 선물을 가져갈 확률을 구한다.
분석
첫 번째 사람 :
자신의 선물을 제외하고 n−1n-1 n − 1 개의 선물 중 하나를 선택한다.
이때 특정 선물을 선택하면 그 선물은 다른 사람이 가져가지 못한다.
다음 사람들 :
각 사람은 자신이 선택할 때마다 자신을 제외한 남은 선물 중에서 선택한다.
이 과정은 순차적으로 진행되므로, 선택이 이전 선택에 영향을 미친다 .
마지막 사람 :
마지막 사람이 선택 가능한 선물은 하나만 남는다.
그 선물이 자신의 것일 확률을 계산하려면, 앞서 모든 사람이 선물을 가져갈 때 **더릴망(자신의 것을 선택하지 않음)**이 이루어졌음을 고려해야 한다.
확률 계산
이 문제는 순서대로 진행되는 과정에서 마지막 선물이 정해지는 방식에 따라 확률이 결정됩니다. 이를 더 구체적으로 풀면 다음과 같습니다:
디레인지먼트(Derangement)에서 마지막 사람이 자신의 선물을 가져가는 조건 :
디레인지먼트는 아무도 자신의 선물을 선택하지 않는 배치 입니다.
그러나 순차적으로 진행되므로, 이 배치를 순서대로 해석해야 합니다.
예를 들어, 첫 번째 사람이 자신의 선물을 선택하지 않고 ii i -번째 사람의 선물을 선택했다면, 이는 이후의 배치를 제한합니다.
가능한 경우의 수 :
앞의 8명이 자신의 선물을 선택하지 않으면서 마지막 선물을 특정하게 남기는 방식은 여전히 D8D_8 D 8 에 의존합니다.
즉, 디레인지먼트의 경우의 수에서 마지막 사람에게 특정 선물이 남는 경우를 계산합니다.
최종 확률 : 이 과정에서, n−1n-1 n − 1 명이 자신이 아닌 다른 사람의 선물을 가져가는 과정은 디레인지먼트에 포함됩니다. 따라서 확률은 더릴망 문제에서 마지막 사람이 자신의 선물을 선택하는 경우와 동일합니다:
P=Dn−1(n−1)!=1483340320≈0.3679 (36.79%)P = \frac{D_{n-1}}{(n-1)!} = \frac{14833}{40320} \approx 0.3679 \, (36.79\%) P = ( n − 1 )! D n − 1 = 40320 14833 ≈ 0.3679 ( 36.79% )
최종 답변
규칙에 따라 한 명씩 선물을 선택하고 마지막 선물이 자신의 선물로 남을 확률은 약 36.79%입니다.
맞다. 확률 공부할때, 디레이지먼트 포뮬라라는걸 공부한적 있었어.
그래서 계산식으로 계산을 하기에는 업무도 바쁘고 하니 똑똑한 지피티에게 다시 질문을 해봤다.
Q : 그럼 4명이 동일한 게임을 할경우 확률 알려줘
A: 좋습니다! 이제 n=4n = 4 n = 4 인 경우를 계산해 보겠습니다. 동일한 규칙이 적용됩니다:
각 사람이 순서대로 선물을 선택하고 자신의 선물을 선택할 수 없습니다.
마지막 남은 선물이 자신의 선물일 확률을 구합니다.
전체 과정:
전체 경우의 수 : 4명의 사람이 자신의 선물을 제외하고 선물을 선택하는 경우는 디레인지머트로 표현됩니다. 즉, 아무도 자신의 선물을 선택하지 않는 경우의 수를 계산하면 됩니다. 디레인지먼트의 공식은 다음과 같습니다:
단계별 계산:
최종 답변:
4명의 경우, 마지막 사람이 자신의 선물을 가져갈 확률은 약 33.33%입니다. 😊
작은 n 값에서는 계산이 간단하고 규칙이 더 명확하게 보이죠! 🎉
두개를 비교하니, 숫자가 높을수록 내가 마지막에 내가 낸 선물을 받을확률이 점점 높아지는것 같아서 다시 질문을 했다.
Q : 동일한 조건의 게임에서 참석인원이 늘수록, 마지막사람은 본인이 제출한 선물을 받을 확률이 높아져?
A: 아니요, 참여 인원이 많아질수록 확률은 점점 낮아집니다 . 이는 더릴망 의 특성 때문입니다. 참여 숫자가 커질수록 아무도 자신의 선물을 가져가지 않도록 하는 가능한 배치 (더릴망)가 전체 경우의 수에서 차지하는 비율이 줄어들기 때문입니다.
확률이 줄어드는 이유:
더릴망에서 nn n 명이 자신의 선물을 선택하지 않는 확률은 다음으로 수렴합니다:
결론:
참여 인원이 적을 때는 확률이 조금씩 증가하지만, 참여 인원이 많아질수록 확률은 **약 36.79%**에 수렴합니다. 따라서 참여 숫자가 높다고 해서 확률이 계속 높아지지는 않고, 일정한 값으로 안정화됩니다.
역시 예상이 맞았다. 약 37%의 확률로 본인 선물을 받는다. 오늘 실험 해보고, 마지막 사람이 본인선물을 받았는지 확인해봐야지 ㅎㅎㅎㅎㅎㅎ
참고로 재밌으면서 쓸모없는 선물 짤 참고.
새벽 잠에서 깨서 선물검색하다가 겁나 웃은건 비밀!!!!!
웃긴영상