統計学基礎

確率とは?求め方と加法・乗法の計算ルール|QC検定の確率問題を例題で

確率の記事のアイキャッチ。コンベヤーの上の外観検査カメラと、はじかれた部品の赤いトレーの写真に「確率とは 18.3%」の文字

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不良率2%の工程から10個を抜き取ると、少なくとも1個は不良が入っている確率は約18.3%。5回に1回近くは不良が見つかる計算です。

答え

確率とは、ある出来事がどれくらい起こりやすいかを0から1の数で表したものです。どれも同じくらい起こりやすいなら「あてはまる場合の数÷全部の場合の数」で求めます。「AまたはB」は足し算(重なりを引く)、「AかつB」は独立ならかけ算、「少なくとも1回」は1から「1回も起きない確率」を引きます。

確率とは?起こりやすさを0〜1で測る物差し

確率は、0なら絶対に起きない、1なら必ず起きる、という物差しです。0.02 は2%、100回に2回くらい起きる起こりやすさを表します。

確率意味例
0起きないサイコロで7が出る
1/6≒0.1676回に1回くらいサイコロで1が出る
0.02100回に2回くらい不良率2%の工程で1個が不良
1必ず起きるサイコロで1〜6のどれかが出る

確率の求め方|あてはまる数 ÷ 全部の数

どの結果も同じくらい起こりやすいときは、あてはまる場合の数を全部の場合の数で割ります。サイコロ2個で合計が7になるのは、36通りのうち6通りなので 6÷36≒0.167 です。

製造の不良のように、同じくらい起こりやすいとは言えない出来事は、たくさんのデータの割合(不良率)を確率として使います。

確率の計算ルール|または・かつ・じゃない

ルール式例(設備Aの稼働 0.95、設備Bの稼働 0.90、独立)
かつ(乗法)P(A かつ B)=P(A)×P(B) ※独立のとき2台とも動く 0.95×0.90=0.855
または(加法)P(A または B)=P(A)+P(B)−P(A かつ B)どちらかが動く 0.95+0.90−0.855=0.995
じゃない(余事象)P(A じゃない)=1−P(A)Aが止まる 1−0.95=0.05

「または」で重なりを引くのは、2台とも動く場合を2回数えないためです。直列につないだラインは「かつ」、どちらか1台が動けばよい並列は「または」で考えます。

「少なくとも1回」は、1から「1回も起きない」を引く

STEP 1 1回も起きない確率
10個とも良品 0.98¹⁰=0.8171
STEP 2 1から引く
少なくとも1個が不良 1−0.8171=0.1829(約18.3%)

「1個が不良」「2個が不良」…と全部足すより、反対側の1つを引くほうがずっと速い。個数ごとの確率は二項分布で計算します。

「少なくとも1回」は、1から「1回も起きない」を引く

「少なくとも1回起きる確率」は、1 −「1回も起きない確率」で求めます。1回起きる、2回起きる…と全部足すより、ずっと簡単です。

STEP 1

サイコロを4回振って、少なくとも1回6が出る確率を求める。

STEP 2

1回で6が出ない確率は 5/6。4回とも出ない確率は (5/6)4 = 625/1296 ≒ 0.482。

STEP 3

少なくとも1回出る確率 = 1 − 0.482 ≒ 0.518(約52%)。

公式

少なくとも1回起きる確率 = 1 − (1 − p)n (p:1回で起きる確率、n:回数)

計算ツール|少なくとも1回起きる確率

はじめから入っている数字は、このあとの「不良率2%の工程から10個取り出す」例です。毎回の結果がおたがいに影響しない(独立)ことを前提にしています。入力した数字は画面の中で計算するだけで、どこにも送信されません。

条件付き確率|検査でNGになった品は本当に不良か

条件付き確率とは、「Bが起きた」とわかったときに、Aが起きている確率です。検査で NG になった品のうち、本当に不良な品の割合がその代表です。

例:不良率1%の工程に、不良を99%見つけられるが、良品の2%を誤って NG にしてしまう検査機を使う。1万個で数えると、不良100個のうち99個が NG、良品9,900個のうち198個が NG。NG の合計297個のうち、本当の不良は99個で 約33% です。

条件付き確率
P(不良 | NG)=P(不良 かつ NG) ÷ P(NG)=99÷297

「|」の右が、わかっている条件

筆者なら、検査の結果を読むときは、検出率だけでなく、良品を NG にする率(誤判定の率)と工程の不良率を先に確かめます。理由は、不良率が小さい工程ほど、NG のうち本当の不良の割合が小さくなり、検出率99%の検査でも NG の3分の2が良品になることがあるからです。

品質保証の現場でよく起きるのは、NG になった品をすべて不良として数え、不良率を実際の数倍に見積もってしまう型です。再検査で本当の不良を数え直すと、対策の優先順位が変わります。

検査の条件付き確率の図。不良率1%・検出率99%・誤判定2%で1万個を数えると、NG297個のうち本当の不良は99個で約33%

確率から確率分布へ

1回の確率がわかれば、n 回のうち何回起きるか、ある時間に何回起きるかの確率を分布で計算できます。

知りたいこと使う分布
n 個中の不良品の数二項分布
一定の範囲のキズの数ポアソン分布(ポアソン分布の記事)
寸法が規格に入る確率正規分布
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値×確率を足す期待値の求め方

QC検定での確率の出方

QC検定では、直列・並列の設備の稼働の確率(信頼性)、「少なくとも1個」の確率、抜取検査の合格確率の形で確率の計算が出ます。

  • 直列=かつ(かけ算)、並列=1−(全部止まる確率)
  • 「少なくとも」は余事象
  • 不良率の判定は母比率の検定へつながる

級ごとの出題範囲は、日本規格協会の「品質管理検定レベル表」で確かめてください。確認しようとした時点では公式のページが保守中で開けなかったため、この記事では級を断定していません。

よくある質問

Q. 確率とは何ですか?

A. あることがどれくらい起こりやすいかを、0から1までの数で表したものです。0は起きない、1は必ず起きるです。

Q. 確率の求め方は?

A. あてはまる場合の数を、全部の場合の数で割ります。サイコロで3が出る確率は1÷6で1/6です。

Q. 「または」と「かつ」の違いは?

A. どちらか一方でよい「または」は足し算、両方そろう「かつ」は掛け算です。重なりや影響があるときは注意します。

Q. 少なくとも1回の確率の求め方は?

A. 1から「1回も起きない確率」を引きます。1回の確率がp、回数がnなら、1−(1−p)のn乗です。

Q. 条件付き確率とは?

A. ある情報がわかったあとの確率です。陽性とわかった人が病気である確率のように、情報で見込みが変わります。

Q. 確率と割合の違いは?

A. 割合は実際に起きた結果の比、確率はこれから起こる見込みです。データの割合から確率を見積もることもあります。

まとめ|確率は3つのルールで計算する

  • 確率=起こりやすさを0〜1で表した数
  • かつ=かけ算(独立)、または=足して重なりを引く、じゃない=1から引く
  • 不良率2%・10個で、少なくとも1個が不良は 約18.3%
  • NG品のうち本当の不良は、不良率・検出率・誤判定の率で決まる(例では約33%)
参考にした資料

(2026年10月に確認)

法令・規格・資料は改訂されることがあります。実務で使うときは、発行元の最新版で確かめてください。

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シラス
電験三種・QC検定1級 / メーカーでパワエレ設計・品質保証 実務10年

メーカーで電気設計と品質保証に携わってきた経験をもとに執筆しています。むずかしい専門用語をできるだけ使わず、はじめて学ぶ人がつまずかないように、図とたとえで説明することを大切にしています。

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