matlab泊松分布随机数和图像_常用分布
这节介绍常用分布。分常用离散分布和常用连续分布两类。
常用离散分布
二项分布(Binomial Distribution)
记
记
符号“~”读作“服从于”,该记号表示随机变量
容易想到,二项概率恰好是二项式
应用举例:
- 设射手命中率为
,则射击次,命中的次数.
- 已知人群中色盲率为
,在人群中随机调查50个人,则其中色盲患者.
- 某药品的有效率为
,今有人服用,则服药有效的人数.
- ……
数学期望:
方差:
两点分布(Bernoulli Distribution)
是一种当
0-1分布,伯努利分布,用来描述一次伯努利试验中成功的次数
或表示为:
其中
应用举例:
- 小明投篮命中率为
,投篮一次,其命中的次数
- 彩票中奖率为
,小明购买一张彩票,其中奖的次数
- 不会做的单项选择题做对的概率为
,随机选择一个选项,做对的次数
- ……
两点分布是特殊的二项分布,在二项分布数学期望和方差的公式中取
数学期望:
方差:
二项分布与两点分布的关系:若有一列独立同分布于
这个结论表明两点分布具有可加性,且对于服从
上述“独立同分布”、“可加性”的概念,见:coffee:多维随机变量函数的分布
泊松分布(Poisson Distribution)
分布列:
记
应用举例:
- 某时间段内,来到某商场的顾客数
- 单位时间内,某网站的点击量
- 一平方米内玻璃上的气泡数
- ……
数学期望:
方差:
这里数学期望为
超几何分布(Hypergeometric Distibution)
设有
记为
应用举例:从有10件不合格品的100件产品中随机抽取5件,则抽取的产品中不合格品数
数学期望:
方差:
几何分布(Geometric Distribution)
在伯努利试验序列中,记每次试验中事件
记作
应用举例:
- 某产品的不合格率为
,首次查到不合格品的检查次数
- 某射手的命中率为
,首次命中的射击次数
- 掷一颗骰子,首次出现六点的投掷次数
- ……
数学期望:
方差:
几何分布的无记忆性:
设
该性质表明,在前
无记忆性。
负二项分布(Negative Binomial Distribution)
在伯努利试验序列中,记每次试验中事件
负二项分布或巴斯卡分布,其分布列为:
记作:
几何分布是特殊的负二项分布。从二项分布和负二项分布的定义中看出,二项分布是伯努利试验次数
应用举例:
- 某产品的不合格率为
,产品总数大于5,查到第5件不合格品时,检查次数
- 某射手的命中率为
,第十次命中的射击次数
- 掷一颗骰子,第三次出现六点时,投掷次数
- ……
数学期望:
方差:
从负二项分布和几何分布的数学期望和方差的关系可知,类比二项分布与两点分布的关系,可以得到下面的结论:
若有一列独立同分布于
这并不是说明几何分布具有可加性,因为可加性要求服从该类分布的随机变量的和仍服从该类分布,但是服从几何分布的随机变量的和服从负二项分布,这个概念要特别注意。上述结论只能说明对于服从
常用连续分布
正态分布
若随机变量
则称
位置参数,用于控制曲线在
尺度参数,用于控制曲线的形状。
分布函数:
数学期望:
方差:
称
标准正态分布,其密度函数和分布函数分别为:
任何一个正态变量均可以通过标准化转化为标准正态变量,即若
其中
下面不加证明地给出一些常用性质:
若
若
其他的类似。
正态分布常用的
均匀分布
若随机变量
称
均匀分布又称作平顶分布(因其概率密度为常值函数)。
数学期望:
方差:
指数分布
若随机变量
则称
指数分布是一种偏态分布,指数分布随机变量只可能取非负实数。指数分布常被用作各种“寿命”分布,譬如电子元器件的寿命、动物的寿命、电话的通话时间、随机服务系统中的服务时间等都可假定服从指数分布。指数分布在可靠性与排队论中有着广泛的应用.。
数学期望:
方差:
指数分布的无记忆性
若随机变量
证明:
因为
由条件概率可得:
证毕。
该式的含义为:记
伽玛分布
先引入伽玛函数:
其中参数
当
伽玛分布:
若随机变量
称X
数学期望:
方差:
伽玛函数的特例:
- 时的伽玛分布为指数分布:
2.称
因卡方分布是特殊的伽玛分布,故不难求得卡方分布的:
数学期望:
方差:
卡方分布的唯一参数
贝塔分布
先给出贝塔函数:
其中参数
1.
2.贝塔函数与伽玛函数有如下关系:
贝塔分布:
若随机变量
则称
形状参数。
数学期望:
方差:
总结
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