概率分布之二项分布、泊松分布
概率分布之二项分布、泊松分布
1.概率分布
概率分布是指事件的不同结果对应的发生概率所构成的分布,可以利用二维坐标进行形象地解释。如下图所示,两幅图的横轴代表的都是事件所有的可能结果,纵轴则是不同结果所对应的发生概率或概率密度。
2.离散型概率分布——二项分布
在现实生活中,许多事件或结果只有两个,或者结果只有一个是我们想要,其他不是我们想要的。例如,买了福利彩票,有中奖和不中奖两种结果;抛掷一个硬币的结果只有正面或反面;考驾照的结果是考过或不过等。我们把这种只有两种结果的概率分布叫做二项分布。二项分布有以下特点:
(1)每次试验只有两种可能的结果:“成功”与“失败”,两个结果只会出现一个;
(2)每次试验前,如果“成功”的概率是p,那么“失败”的概率就是(1-p);
(3)每次试验相互独立,每次试验结果不受其他各次试验结果的影响。
如果“成功”的概率为p,那么“失败”的概率q=(1-p)。进行n次伯努利试验,成功了x次,失败的次数则为n-x,发生这种情况的概率可以用下面的公式表示:
这就是二项分布的质量函数,从公式可以知道,概率值主要由实验次数n和“成功”概率p决定。可以将二项分布的概率质量函数表示为x~B(n,p)。
将n次伯努利试验分别看作X1、X2、X3、…、Xn单独试验,而每次试验的结果的均值和方差分别为:
则n次伯努利试验中的X1、X2、X3、…、Xn单独试验的均值和方差分别为:
则可证明二项分布的均值和方差分别为:
3.离散型概率分布——泊松分布
泊松概率分布通俗的解释为:基于过去某个随机事件在某段时间或某个空间内发生的平均次数,预测该随机事件在未来同样长的时间或同样大的空间内发生n次的概率。
泊松分布一般用于商品较昂贵的商品库存控制。
假设某随机事件在某一单位时间内发生的平均数为λ,可以将这段时间分成n等份,那么在每等份时间内发生该随机事件的概率为λ/n,如果n趋于无穷,也就是每段时间划分的非常小,那么λ/n也会趋向为0,也就是在每个等份时间内,发生该随机事件的概率几乎不可能的。根据这种假设条件,在每等份时间里其实就是出现两种结果,即该随机事件发生和不发生,是不是很眼熟,没错就是之前提到的二项分布,那么在这段时间内,发生该随机事件的次数为K次的概率即服从服从二项分布,则该事件发生K次的概率为:
当n→∞时,
将以上推导结果代入二项分布的概率质量函数中,二项分布概率质量函数就变换成了泊松分布的概率质量函数:
则泊松分布的均值和方差值为:
本次暂时只写二项分布和泊松分布,连续分布还在学校中。
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