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フリー席の人数比率と席不足の確率

フリー席の比率は、共有する人数を使える机数で割った値です。二項分布モデルでは、来場が互いに独立で全員が終日滞在する前提で、机数より多くの人が来る確率も求めます。

式と単位

X ∼ Binomial(n, p); P(X = k) = binom(n, k) pᵏ(1 − p)ⁿ⁻ᵏ

binom(n, k) = n! / [k!(n − k)!]

E[X] = np people; E[min(X, d)] = Σₖ₌₀ⁿ min(k, d) P(X = k) desks

q = P(X > d) = Σₖ₌d₊₁ⁿ P(X = k); expected short days = 20q

people per desk = n / d; n* = max {n ∈ integers ≥ 0 : P(Binomial(n, p) > d) ≤ α}

nは従業員・会員の整数人数、dは共有机の正の整数台数、kは来場人数です。pは各人の1日の来場率(%)を100で割った値、αは不足日の目標割合(%)を100で割った値です。qは、ある1日に不足が生じる確率です。確率は無次元、n/dは人/台です。d ≥ nで和の項がなければ0とします。

数値例

n = 10人、d = 5台、p = 0.5なら、比率は2人/台、来場人数の平均は5人です。P(X > 5) = 386/1024 = 37.70%なので、月の不足日数の期待値は20 × 386/1024 = 7.54日。使う机数の平均は台数の上限を反映し、4490/1024 = 4.38台です。同じ5台・来場確率で目標α = 0.05なら、共有は最大6人。6人では不足確率1/64 = 1.5625%、7人では8/128 = 6.25%になります。

前提と限界

この方法を使うツール・記事・出典