几个离散型分布—几何
? 几何分布可以用来描述某一顾客的到达间隔或服务持续时间
? 每单位时间执行一次贝努力试验,“失败”则继续,成功则完成
? 首次“成功”之前需要持续的时间就可以看成是相应的到达间隔或服务持续
时间
几个离散型分布—几何
? 定理1.4 几何分布具有无记忆性,即 P(T>n+m | T>n)=P(T>m)
或P( T=n+m | T>n )=P( T=m )
? 定理1.5
在离散型分布中,几何分布是唯一具有无记忆性的分布
几个离散型分布—负二项
? 定理1.5 负二项分布与几何分布的关系
设T1,T2,…,Tk是独立同几何分布的离散型随机变量,则T=T1+T2…+…Tk服从负二项分布(参数为k)
二项分布
二项分布即重复n次独立的伯努利试验。在每次试验中只有两种可能的结果,而且两种结果发生与否互相对立,并且相互独立,与其它各次试验结果无关,事件发生与否的概率在每一次独立试验中都保持不变,则这一系列试验总称为n重伯努利实验,当试验次数为1时,二项分布就是伯努利分布。
2概念
二项分布(Binomial Distribution),即重复n次的伯努利试验(Bernoulli Experiment),用ξ表示随机试验的结果。
二项分布公式 如果事件发生的概率是P,则不发生的概率q=1-p,N次独立重复试验中发生K次的概率是
应用条件
1.各观察单位只能具有相互对立的一种结果,如阳性或阴性,生存或死亡等,属于两分类资料。
2.已知发生某一结果(阳性)的概率为π,其对立结果的概率为1-π,实际工作中要求π是从大量观察中获得比较稳定的数值。
二项分布公式
3.n次试验在相同条件下进行,且各个观察单位的观察结果相互独立,即每个观察单位的观察结果不会影响到其他观察单位的结果。如要求疾病无传染性、无家族性等。
泊松分布
1命名原因
泊松分布实例
泊松分布(Poisson distribution),台译卜瓦松分布,是一种统计与概率学里常见到的离散机率分布(discrete probability distribution)。泊松分布是以18~19 世纪的法国数学家西莫恩·德尼·泊松(Siméon-Denis Poisson)命名的,他在1838年时发表。但是这个分布却在更早些时候由贝努里家族的一个人描述过。就像当代科学史专家斯蒂芬·施蒂格勒(Stephen Stigler)所说的误称定律(the Law of Misonomy),数学中根本没有以其发明者命名的东西。 2分布特点
泊松分布的概率函数为:
泊松分布的参数λ是单位时间(或单位面积)内随机事件的平均发生率。 泊松分布适合于描述单位时间内随机事件发生的次数。
泊松分布的期望和方差均为
特征函数为
3关系
泊松分布与二项分布
泊松分布
当二项分布的n很大而p很小时,泊松分布可作为二项分布的近似,其中λ为np。通常当n≧10,p≦0.1时,就可以用泊松公式近似得计算。
事实上,泊松分布正是由二项分布推导而来的,具体推导过程参见本词条相关部分。
4应用场景
在实际事例中,当一个随机事件,例如某电话交换台收到的呼叫、来到某公共汽车站的乘客、某放射性物质发射出的粒子、显微镜下某区域中的白血球等等,以固定的平均瞬时速率λ(或称密度)随机且独立地出现时,那么这个事件在单位时间(面积或体积)内出现的次数或个数就近似地服从泊松分布P(λ)。因此,泊松分布在管理科学、运筹学以及自然科学的某些问题中都占有重要的地位。
5应用示例
泊松分布适合于描述单位时间(或空间)内随机事件发生的次数。如某一服务设施在一定时间内到达的人数,电话交换机接到呼叫的次数,汽车站台的候客人数,机器出现的故障数,自然灾害发生的次数,一块产品上的缺陷数,显微镜下单位分区内的细菌分布数等等。[1]
观察事物平均发生m次的条件下,实际发生x次的概率P(x)可用下式表示:
称为泊松分布。例如采用0.05J/㎡紫外线照射大肠杆菌时,每个基因组(~4×106核苷酸对)平均产生3个嘧啶二体。实际上每个基因组二体的分布是服从泊松分布的,将取如下形式:
??
是未产生二体的菌的存在概率,实际上其值的5%与采用0.05J/㎡照射时的大肠杆菌uvrA-株,recA-株(除去既不能修复又不能重组修复的二重突变)的生存率是一致的。由于该菌株每个基因组有一个二体就是致死量,因此
就意味着全部死亡的概率。[2]
指数分布的分布函数为:
数学期望E(X)=1/λ,方差为D(X)=1/λ2。指数分布的分布函数图象如下图所示: