Discrete Distributions

Negative Binomial Distribution Table: P(X = x)

Probabilities for the number of failures before the r-th success, including the geometric distribution (r = 1).

  • r = 1 to 5
  • 10 values of p
  • Calculator included

Negative Binomial Table

Jump to a value of r below. Rows: failures before the r-th success x · Columns: probability of success p · Cells: P(X = x)

r = 1 success (geometric distribution)

r = 1 success (geometric distribution)
Probability of success (p) →
x ↓
.20.25.30.40.50.60.70.75.80.90
00.20000.25000.30000.40000.50000.60000.70000.75000.80000.9000
10.16000.18750.21000.24000.25000.24000.21000.18750.16000.0900
20.12800.14060.14700.14400.12500.09600.06300.04690.03200.0090
30.10240.10550.10290.08640.06250.03840.01890.01170.00640.0009
40.08190.07910.07200.05180.03130.01540.00570.00290.00130.0001
50.06550.05930.05040.03110.01560.00610.00170.00070.00030+
60.05240.04450.03530.01870.00780.00250.00050.00020.00010+
70.04190.03340.02470.01120.00390.00100.00020+0+0+
80.03360.02500.01730.00670.00200.00040+0+0+0+
90.02680.01880.01210.00400.00100.00020+0+0+0+
100.02150.01410.00850.00240.00050.00010+0+0+0+
110.01720.01060.00590.00150.00020+0+0+0+0+
120.01370.00790.00420.00090.00010+0+0+0+0+
130.01100.00590.00290.00050.00010+0+0+0+0+
140.00880.00450.00200.00030+0+0+0+0+0+
150.00700.00330.00140.00020+0+0+0+0+0+
160.00560.00250.00100.00010+0+0+0+0+0+
170.00450.00190.00070.00010+0+0+0+0+0+
180.00360.00140.00050+0+0+0+0+0+0+
190.00290.00110.00030+0+0+0+0+0+0+
200.00230.00080.00020+0+0+0+0+0+0+
210.00180.00060.00020+0+0+0+0+0+0+
220.00150.00040.00010+0+0+0+0+0+0+
230.00120.00030.00010+0+0+0+0+0+0+
240.00090.00030.00010+0+0+0+0+0+0+
250.00080.00020+0+0+0+0+0+0+0+
260.00060.00010+0+0+0+0+0+0+0+
270.00050.00010+0+0+0+0+0+0+0+
280.00040.00010+0+0+0+0+0+0+0+
290.00030.00010+0+0+0+0+0+0+0+
300.00020+0+0+0+0+0+0+0+0+
310.00020+0+0+0+0+0+0+0+0+
320.00020+0+0+0+0+0+0+0+0+
330.00010+0+0+0+0+0+0+0+0+
340.00010+0+0+0+0+0+0+0+0+
350.00010+0+0+0+0+0+0+0+0+
360.00010+0+0+0+0+0+0+0+0+
370.00010+0+0+0+0+0+0+0+0+
380+0+0+0+0+0+0+0+0+0+

r = 2 successes

r = 2 successes
Probability of success (p) →
x ↓
.20.25.30.40.50.60.70.75.80.90
00.04000.06250.09000.16000.25000.36000.49000.56250.64000.8100
10.06400.09380.12600.19200.25000.28800.29400.28120.25600.1620
20.07680.10550.13230.17280.18750.17280.13230.10550.07680.0243
30.08190.10550.12350.13820.12500.09220.05290.03520.02050.0032
40.08190.09890.10800.10370.07810.04610.01980.01100.00510.0004
50.07860.08900.09080.07460.04690.02210.00710.00330.00120+
60.07340.07790.07410.05230.02730.01030.00250.00100.00030+
70.06710.06670.05930.03580.01560.00470.00090.00030.00010+
80.06040.05630.04670.02420.00880.00210.00030.00010+0+
90.05370.04690.03630.01610.00490.00090.00010+0+0+
100.04720.03870.02800.01060.00270.00040+0+0+0+
110.04120.03170.02140.00700.00150.00020+0+0+0+
120.03570.02570.01620.00450.00080.00010+0+0+0+
130.03080.02080.01220.00290.00040+0+0+0+0+
140.02640.01670.00920.00190.00020+0+0+0+0+
150.02250.01340.00680.00120.00010+0+0+0+0+
160.01910.01060.00510.00080.00010+0+0+0+0+
170.01620.00850.00380.00050+0+0+0+0+0+
180.01370.00670.00280.00030+0+0+0+0+0+
190.01150.00530.00210.00020+0+0+0+0+0+
200.00970.00420.00150.00010+0+0+0+0+0+
210.00810.00330.00110.00010+0+0+0+0+0+
220.00680.00260.00080+0+0+0+0+0+0+
230.00570.00200.00060+0+0+0+0+0+0+
240.00470.00160.00040+0+0+0+0+0+0+
250.00390.00120.00030+0+0+0+0+0+0+
260.00330.00100.00020+0+0+0+0+0+0+
270.00270.00070.00020+0+0+0+0+0+0+
280.00220.00060.00010+0+0+0+0+0+0+
290.00190.00040.00010+0+0+0+0+0+0+
300.00150.00030.00010+0+0+0+0+0+0+
310.00130.00030+0+0+0+0+0+0+0+
320.00100.00020+0+0+0+0+0+0+0+
330.00090.00020+0+0+0+0+0+0+0+
340.00070.00010+0+0+0+0+0+0+0+
350.00060.00010+0+0+0+0+0+0+0+
360.00050.00010+0+0+0+0+0+0+0+
370.00040.00010+0+0+0+0+0+0+0+
380.00030+0+0+0+0+0+0+0+0+
390.00030+0+0+0+0+0+0+0+0+
400.00020+0+0+0+0+0+0+0+0+

r = 3 successes

r = 3 successes
Probability of success (p) →
x ↓
.20.25.30.40.50.60.70.75.80.90
00.00800.01560.02700.06400.12500.21600.34300.42190.51200.7290
10.01920.03520.05670.11520.18750.25920.30870.31640.30720.2187
20.03070.05270.07940.13820.18750.20740.18520.15820.12290.0437
30.04100.06590.09260.13820.15620.13820.09260.06590.04100.0073
40.04920.07420.09720.12440.11720.08290.04170.02470.01230.0011
50.05510.07790.09530.10450.08200.04640.01750.00870.00340.0002
60.05870.07790.08890.08360.05470.02480.00700.00290.00090+
70.06040.07510.08000.06450.03520.01270.00270.00090.00020+
80.06040.07040.07000.04840.02200.00640.00100.00030.00010+
90.05910.06450.05990.03550.01340.00310.00040.00010+0+
100.05670.05810.05030.02550.00810.00150.00010+0+0+
110.05360.05150.04160.01810.00480.00070+0+0+0+
120.05000.04500.03400.01270.00280.00030+0+0+0+
130.04620.03900.02750.00880.00160.00020+0+0+0+
140.04220.03340.02200.00600.00090.00010+0+0+0+
150.03830.02840.01740.00410.00050+0+0+0+0+
160.03450.02400.01370.00280.00030+0+0+0+0+
170.03080.02010.01070.00190.00020+0+0+0+0+
180.02740.01670.00840.00120.00010+0+0+0+0+
190.02420.01390.00650.00080.00010+0+0+0+0+
200.02130.01140.00500.00050+0+0+0+0+0+
210.01870.00940.00380.00040+0+0+0+0+0+
220.01630.00770.00290.00020+0+0+0+0+0+
230.01420.00630.00220.00020+0+0+0+0+0+
240.01230.00510.00170.00010+0+0+0+0+0+
250.01060.00410.00130.00010+0+0+0+0+0+
260.00910.00330.00100+0+0+0+0+0+0+
270.00790.00270.00070+0+0+0+0+0+0+
280.00670.00220.00050+0+0+0+0+0+0+
290.00580.00170.00040+0+0+0+0+0+0+
300.00490.00140.00030+0+0+0+0+0+0+
310.00420.00110.00020+0+0+0+0+0+0+
320.00360.00090.00020+0+0+0+0+0+0+
330.00300.00070.00010+0+0+0+0+0+0+
340.00260.00060.00010+0+0+0+0+0+0+
350.00220.00040.00010+0+0+0+0+0+0+
360.00180.00030.00010+0+0+0+0+0+0+
370.00150.00030+0+0+0+0+0+0+0+
380.00130.00020+0+0+0+0+0+0+0+
390.00110.00020+0+0+0+0+0+0+0+
400.00090.00010+0+0+0+0+0+0+0+

r = 4 successes

r = 4 successes
Probability of success (p) →
x ↓
.20.25.30.40.50.60.70.75.80.90
00.00160.00390.00810.02560.06250.12960.24010.31640.40960.6561
10.00510.01170.02270.06140.12500.20740.28810.31640.32770.2624
20.01020.02200.03970.09220.15620.20740.21610.19780.16380.0656
30.01640.03300.05560.11060.15620.16590.12970.09890.06550.0131
40.02290.04330.06810.11610.13670.11610.06810.04330.02290.0023
50.02940.05190.07620.11150.10940.07430.03270.01730.00730.0004
60.03520.05840.08000.10030.08200.04460.01470.00650.00220.0001
70.04030.06260.08000.08600.05860.02550.00630.00230.00060+
80.04430.06450.07700.07090.04030.01400.00260.00080.00020+
90.04720.06450.07190.05680.02690.00750.00100.00030+0+
100.04910.06290.06540.04430.01750.00390.00040.00010+0+
110.05000.06010.05830.03380.01110.00200.00020+0+0+
120.05000.05630.05100.02540.00690.00100.00010+0+0+
130.04930.05200.04390.01870.00430.00050+0+0+0+
140.04790.04730.03740.01360.00260.00020+0+0+0+
150.04590.04260.03140.00980.00160.00010+0+0+0+
160.04360.03790.02610.00700.00090.00010+0+0+0+
170.04110.03350.02150.00490.00050+0+0+0+0+
180.03830.02930.01750.00350.00030+0+0+0+0+
190.03550.02540.01420.00240.00020+0+0+0+0+
200.03270.02190.01140.00170.00010+0+0+0+0+
210.02990.01880.00920.00110.00010+0+0+0+0+
220.02720.01600.00730.00080+0+0+0+0+0+
230.02460.01360.00580.00050+0+0+0+0+0+
240.02210.01150.00450.00040+0+0+0+0+0+
250.01980.00960.00360.00020+0+0+0+0+0+
260.01770.00810.00280.00020+0+0+0+0+0+
270.01570.00670.00220.00010+0+0+0+0+0+
280.01390.00560.00170.00010+0+0+0+0+0+
290.01230.00460.00130+0+0+0+0+0+0+
300.01080.00380.00100+0+0+0+0+0+0+
310.00950.00310.00080+0+0+0+0+0+0+
320.00830.00260.00060+0+0+0+0+0+0+
330.00720.00210.00040+0+0+0+0+0+0+
340.00630.00170.00030+0+0+0+0+0+0+
350.00550.00140.00030+0+0+0+0+0+0+
360.00470.00110.00020+0+0+0+0+0+0+
370.00410.00090.00010+0+0+0+0+0+0+
380.00350.00070.00010+0+0+0+0+0+0+
390.00310.00060.00010+0+0+0+0+0+0+
400.00260.00050.00010+0+0+0+0+0+0+

r = 5 successes

r = 5 successes
Probability of success (p) →
x ↓
.20.25.30.40.50.60.70.75.80.90
00.00030.00100.00240.01020.03120.07780.16810.23730.32770.5905
10.00130.00370.00850.03070.07810.15550.25210.29660.32770.2952
20.00310.00820.01790.05530.11720.18660.22690.22250.19660.0886
30.00570.01440.02920.07740.13670.17420.15880.12980.09180.0207
40.00920.02160.04080.09290.13670.13930.09530.06490.03670.0041
50.01320.02920.05150.10030.12300.10030.05150.02920.01320.0007
60.01760.03650.06000.10030.10250.06690.02570.01220.00440.0001
70.02210.04300.06600.09460.08060.04200.01210.00480.00140+
80.02660.04840.06930.08510.06040.02520.00550.00180.00040+
90.03070.05240.07010.07380.04360.01460.00240.00060.00010+
100.03440.05500.06870.06200.03050.00820.00100.00020+0+
110.03750.05630.06560.05070.02080.00450.00040.00010+0+
120.04000.05630.06120.04060.01390.00240.00020+0+0+
130.04190.05520.05600.03180.00910.00120.00010+0+0+
140.04310.05320.05040.02460.00580.00060+0+0+0+
150.04360.05060.04470.01870.00370.00030+0+0+0+
160.04360.04740.03910.01400.00230.00020+0+0+0+
170.04310.04390.03380.01040.00140.00010+0+0+0+
180.04220.04030.02890.00760.00090+0+0+0+0+
190.04080.03660.02450.00550.00050+0+0+0+0+
200.03920.03290.02060.00400.00030+0+0+0+0+
210.03730.02940.01720.00280.00020+0+0+0+0+
220.03530.02600.01420.00200.00010+0+0+0+0+
230.03320.02290.01170.00140.00010+0+0+0+0+
240.03090.02010.00950.00100+0+0+0+0+0+
250.02870.01750.00770.00070+0+0+0+0+0+
260.02650.01510.00630.00050+0+0+0+0+0+
270.02430.01300.00500.00030+0+0+0+0+0+
280.02230.01110.00400.00020+0+0+0+0+0+
290.02030.00950.00320.00020+0+0+0+0+0+
300.01840.00810.00250.00010+0+0+0+0+0+
310.01660.00680.00200.00010+0+0+0+0+0+
320.01490.00580.00160+0+0+0+0+0+0+
330.01340.00490.00120+0+0+0+0+0+0+
340.01200.00410.00100+0+0+0+0+0+0+
350.01070.00340.00080+0+0+0+0+0+0+
360.00950.00280.00060+0+0+0+0+0+0+
370.00840.00240.00050+0+0+0+0+0+0+
380.00740.00200.00040+0+0+0+0+0+0+
390.00660.00160.00030+0+0+0+0+0+0+
400.00580.00130.00020+0+0+0+0+0+0+

Tip: click any value to highlight its row and column.

How to read this table

  1. Decide on r, the number of successes you are waiting for, and p, the probability of success on each trial.
  2. Find the block for r, then the row for x (the number of failures) and the column for p.
  3. The total number of trials is x + r. Rows stop when every probability is below 0.00005 (or at x = 40).

Worked example

A site enrols eligible patients with probability 0.40 per screened patient. The chance that exactly 3 screened patients fail before the site enrols its second patient (so enrolment takes 5 screenings) is row x = 3, column p = .40 of the r = 2 block: 0.1382.

Click the underlined links to highlight the value in the table.

Calculator

For values between the rows and columns of the table. Results update as you type.

Formula and how the values were computed

P(X = x) = C(x + r − 1, x) pʳ (1 − p)ˣ  ·  mean r(1 − p)/p

Each cell is computed exactly from the negative binomial formula and rounded to four decimals.

Frequently asked questions

How is this related to negative binomial regression?

Negative binomial regression uses a different parameterisation (a mean and a dispersion parameter) to model overdispersed counts. The distribution is the same family.

What is the geometric distribution?

The r = 1 case: the number of failures before the first success.

Related calculators and tutorials