🎲【確率シミュレータ】情報処理技術者試験 ランダムマークの合格率計算 インデックス

🍀概要

 情報処理技術者試験の全区分においては、多肢選択問題(主に、4択問題)が出題されています。通常十分学習してから、受験に臨むものですが、もし一切知識がない状態でランダムにマークした場合、どれほどの確率で合格できるのでしょうか?
 試験区分によっては、複雑な計算によって合否判定されるIRT(項目応答理論)に基づいて採点されますが、このシミュレーターでは便宜的に「各科目100点満点中60点相当で合格」を基準とした素点計算を行います。本記事では、この疑問に答えるため、各試験区分について、モンテカルロシミュレーションを用いた確率シミュレーターを作成し、その詳細な結果とプログラムコードを公開したページへのリンクを提供します。
※本記事の執筆者は、中学校・高等学校教諭一種免許状(数学)を保有しており、数学的な観点から試験制度を分析しています。

🧾試験区分

📘レベル4 高度な知識・技能

📘レベル3 応用的知識・技能

📘レベル2 基本知識・技能

📘レベル1 共通的知識

🎲モンテカルロシミュレーションとは?:実践的な確率計算アプローチ

 詳細な解説は各試験ページに記載していますので、概要を説明します。情報処理試験で合格基準を全て満たす確率を、厳密に数学的に計算するのは非常に複雑です。そこで登場するのが「モンテカルロシミュレーション」です。
 これは、実際にランダムにマークシートを塗りつぶし、採点する試行を莫大な回数(例えば10万回)繰り返すことで、確率を近似的に求める手法です。
 例えば、たった1回試行しただけでは、偶然の偏りが大きく、その結果は信頼できません。しかし、これを10万回、100万回と繰り返すことで、試行回数中に「合格基準に達した回数」を数え、「合格回数 ÷ 総試行回数 × 100%」と計算すれば、非常に高い精度で合格確率を推定できます。
 まさに、この「サイコロを振るように何度も試行を重ねて、事象の発生確率を導き出す」のがモンテカルロシミュレーションの核心です。この考え方に基づいて、確率計算を実施しています。
 計算に利用したプログラムも併せて公開していますので、検算や改良などはご自由にどうぞ。もし明らかに間違っていているロジックがあれば、お問い合わせでコッソリ教えてください。