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泊松分布是一种离散型概率分布,其μ( )σ^2。,两点分布,二项分布,泊松分布的分布律

时间:2023-05-03 14:48:29 阅读:194677 作者:3663

离散分布主要包括3个重要的分布:几何分布、二项分布和泊松分布,这里主要介绍下这三种分布解决的典型概率问题,区别和联系。

1. 几何分布:

问题:查德在任意一次滑雪中(假定每次滑雪都是独立事件)不出事故顺利抵达坡底的概率为0.2,试问:查德不超过2次就能成功滑到坡底的概率有多大?

试滑一次成功的概率 P(X=1)=0.2

试滑两次成功的概率为P(X=2)=0.8x0.2=0.16

试滑不超过2次就成功的概率为P(X<=2)=P(X=1)+P(X=2)=0.36

查德滑雪是几何分布的一个实例,几何分布包含以下几个条件:

1)进行一系列相互独立的试验

2)每一次实验都有成功的可能,也有失败的可能,且单次成功的概率相同

3)主要感兴趣的问题是,为例取得第一次成功需要进行多少次试验。

成为几何分布,记为:X~Geo(P)

进行r次实验取得成功的概率为:

                           P(X=r)=pq^r-1

其中q=1-p为每次实验失败的概率

几何分布第一次试验取得成功的概率是最高的,其概率分布几何形状如下:

取得第一次成功需要进行r次以上试验的概率:

                           P(X>r)=q^r

取得第一次成功需要进行r次以下(包括r)试验的概率:

                           P(X>r)=1-q^r

需要进行多少次试验取得第一次成功的期望:E(X)=1/p

需要进行多少次试验取得第一次成功方差:Var(X)=q/p^2

2. 二项分布:

问题:查德在任意一次滑雪中(假定每次滑雪都是独立事件)不出事故顺利抵达坡底的概率为0.2,试问:查德试滑5次中有2次以下成功滑到坡底的概率有多大?

0次成功的概率 P(X=0)=0.8^5

1次成功的概率P(X=1)=C(5,1)x0.8^4x0.2

2次成功的概率P(X=2)=C(5,2)x0.8^3x0.2^2

试滑5次中有2次以下成功滑到坡底的概率:

P(X<=2)=P(X=0)+P(X=1)+P(X=2)

查德滑雪是二项分布的一个实例,二项分布包含以下几个条件:

1)进行一系列相互独立的试验

2)每一次实验都有成功的可能,也有失败的可能,且单次成功的概率相同

3)主要感兴趣的问题是,在有限的试验次数中,取得几次成功的概率。

条件1)和2)和几何分布一样,只是关心的问题不一样。

称为二项分布,记为:X~B(n,p),其中n为试验次数,p为一次试验取得成功的概率

n次试验取得r次成功的概率为:          

其中q=1-p为每次实验失败的概率,

二项分布P(X=r)的分布几何形状:

取得成功试验次数的期望:

E(X)=np

取得成功试验次数的方差:

Var(X)=npq

3. 泊松分布:

问题:爆米花机器每一周的平均故障次数为3.4次,或者说爆米花机的平均故障率为3.4,试问:爆米花机器一周不初问题概率有多大?

这类问题的难点在于,尽管知道爆米花机器每一周的平均故障次数为3.4次,但实际发生故障的次数不是固定的。专门处理这种问题的分布--泊松分布。

泊松分布包括以下条件:

1)单独事件在给定区间内随机、独立发生,给定区间可以是时间或者空间,例如一星期或者一英里。

2)已经该区间时间平均发生次数(或者叫发生率),且为有限值,通常用lamda表示。

称为泊松分布,记为:X~Po(λ)

对泊松分布,给定区间内,发生r次事件的概率:

泊松分布的几何形状为:

在给定区间内,取得成功试验次数的期望:

E(X)=λ

取得成功试验次数的方差:

Var(X)=λ

回到前面的爆米花机问题,爆米花机一周内不发生故障的概率为

P(X=0)=e^-3.4 x 3.4^0/0!=e^-3.4=0.033

4)用泊松分布近似二项分布

问题:清脆的奇迹是饼干厂的质量管理员,每块饼干破碎的概率是0.1,求一盒容量为100块的饼干盒子里出现15块碎饼干的概率。

是一个二项分布问题,X~(100, 0.1), 求P(X=15)=100!/(15!*85!)*0.1^15*0.9^85, 阶乘数计算太大了,普通计算器容易出现溢出问题。

 

已知X~B(n, p),当n很大且p很小时(n>50, p<0.1),可以用X~P0(np)近似X~B(n, p)

上述问题就变为求解X~P0(10), P(X=15)的概率,带入泊松分布的概率求解方程即可求解。P(X=15)=e^-10*10^15/15!

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