同じ誕生日の確率の計算方法を理解する上で最もスマートな手法が、高校数学でも学ぶ「余事象(よじしょう)」の活用です。
「少なくとも1組の同じ誕生日のペアがいる確率」を直接計算するのは、2人同じ場合、3人同じ場合、2組重複する場合などパターンが複雑すぎて困難を極めます。そこで、「全員の誕生日が完全にバラバラである確率」を計算し、それを1(100%)から差し引くアプローチをとります。
うるう年(2月29日)を除外した365日で $n$ 人の誕生日が全員異なる確率 $P(\text{全員異なる})$ は、次の計算式で導かれます。
$$P(\text{全員異なる}) = \frac{365}{365} \times \frac{364}{365} \times \frac{363}{365} \times \dots \times \frac{365 - n + 1}{365}$$
そして、求めたい「同じ誕生日の人がいる確率」$P(\text{一致})$ は以下になります。
$$P(\text{一致}) = 1 - P(\text{全員異なる})$$
実際に $n = 23$ を代入すると、$P(\text{全員異なる})$ は約0.4927(49.27%)となります。これを1から引くことで、$1 - 0.4927 = 0.5073$(50.73%)という数値が弾き出されます。