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两独立泊松分布差—Skellam 分布参数的区间估计

两独立泊松分布差—Skellam 分布参数的区间估计
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泊松分布的概念及表和查表方法

泊松分布的概念及表和查表方法 Poisson分布,是一种统计与概率学里常见到的离散概率分布,由法国数学家西莫恩·德 目录 1命名原因 2分布特点 3关系 4应用场景 5应用示例 6推导 7形式与性质

命名原因 泊松分布实例 泊松分布(Poisson distribution),台译卜瓦松分布(法语:loi de Poisson,英语:Poisson distribution,译名有泊松分布、普阿松分布、卜瓦松分布、布瓦松分布、布阿松分布、波以松分布、卜氏分配等),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。这个分布在更早些时候由贝努里家族的一个人描述过。 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次数。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 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≧20,p≦0.05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。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(在早期学界认为人类行为是服从泊松分布,2005年在nature上发表的文章揭示了人类行为具有高度非均匀性)。 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。 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: 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。 推导 泊松分布是最重要的离散分布之一,它多出现在当X表示在一定的时间或空间内出现的事件个数这种场合。在一定时间内某交通路口所发生的事故个数,是一个典型的例子。泊松分布的产生机制可以通过如下例子来解释。

泊松分布的概念及表和查表方法

目录 1命名原因 2分布特点 3关系 4应用场景 5应用示例 6推导 7形式与性质 命名原因 泊松分布实例

泊松分布(Poisson distribution),台译卜瓦松分布(法语:loi de Poisson,英语:Poisson distribution,译名有泊松分布、普阿松分布、卜瓦松分布、布瓦松分布、布阿松分布、波以松分布、卜氏分配等),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。这个分布在更早些时候由贝努里家族的一个人描述过。 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次数。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 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≧20,p≦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。 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(在早期学界认为人类行为是服从泊松分布,2005年在nature上发表的文章揭示了人类行为具有高度非均匀性)。 应用示例

数学分布(泊松分布、二项分布、正态分布、均匀分布、指数分布) 生存分析 贝叶斯概率公式 全概率公式讲解

数学期望:随机变量最基本的数学特征之一。它反映随机变量平均取值的大小。又称期望或均值。它是简单算术平均的一种推广。例如某城市有10万个家庭,没有孩子的家庭有1000个,有一个孩子的家庭有9万个,有两个孩子的家庭有6000个,有3个孩子的家庭有3000个,则此城市中任一个家庭中孩子的数目是一个随机变量,记为X,它可取值0,1,2,3,其中取0的概率为0.01,取1的概率为0.9,取2的概率为0.06,取3的概率为0.03,它的数学期望为0×0.01+1×0.9+2×0.06+3×0.03等于1.11,即此城市一个家庭平均有小孩1.11个,用数学式子表示为:E(X)=1.11。 也就是说,我们用数学的方法分析了这个概率性的问题,对于每一个家庭,最有可能它家的孩子为1.11个。 可以简单的理解为求一个概率性事件的平均状况。 各种数学分布的方差是: 1、一个完全符合分布的样本 2、这个样本的方差 概率密度的概念是:某种事物发生的概率占总概率(1)的比例,越大就说明密度越大。比如某地某次考试的成绩近似服从均值为80的正态分布,即平均分是80分,由正态分布的图形知x=80时的函数值最大,即随机变量在80附近取值最密集,也即考试成绩在80分左右的人最多。 下图为概率密度函数图(F(x)应为f(x),表示概率密度):

离散型分布:二项分布、泊松分布 连续型分布:指数分布、正态分布、X 2分布、t 分布、F 分布 抽样分布只与自由度,即样本含量(抽样样本含量)有关 二项分布(binomial distribution ):例子抛硬币 1、 重复试验(n 个相同试验,每次试验两种结果,每种结果概率恒定————伯努利试验) 2、 抽样分布

3二项分布、泊松分布与泊松逼近

二项分布、泊松分布与泊松逼近 雅各布·伯努利与二项分布公式 雅各布·伯努利(Jacob Bernoulli,1654—1705)来自数学史上的传奇家族—瑞士巴塞尔的伯努利家族,该家族的三代成员中产生了8位数学家,在17世纪和18世纪微积分理论及应用的发展中占有领先地位,雅各布·伯努利是其家族第一代数学家中的第一位,他与弟弟约翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667—1748)、侄子丹尼尔·伯努利(Daniel Bernoulli,1700—1782)在数学史上享有声誉。 家族简介 在科学史上,父子科学家、兄弟科学家并不鲜见,然而,在一个家族跨世纪的几代人中,众多父子兄弟都是科学家的较为罕见,其中,瑞士的伯努利(也译作贝努力、伯努利)家族最为突出。 伯努利家族3代人中产生了8位科学家,出类拔萃的至少有3位;而在他们一代又一 代的众多子孙中,至少有一半相继成为杰出人物。伯努利家族的后裔有不少于120位被人们系统地追溯过,他们在数学、科学、技术、工程乃至法律、管理、文学、艺术等方面享有名望,有的甚至声名显赫。最不可思议的是这个家族中有两代人,他们中的大多数数学家,并非有意选择数学为职业,然而却忘情地沉溺于数学之中,有人调侃他们就像酒鬼碰到了烈酒。 老尼古拉·伯努利(Nicolaus Bernoulli,公元1623~1708年)生于巴塞尔,受过良好教育,曾在当地政府和司法部门任高级职务。他有3个有成就的儿子。其中长子雅各布(Jocob,公元1654~1705年)和第三个儿子约翰(Johann,公元1667~1748年)成为著名的数学家,第二个儿子小尼古拉(Nicolaus I,公元1662~1716年)在成为彼得堡科学院数学界的一员之前,是伯尔尼的第一个法律学教授。 雅各布·伯努利

浅析二项分布与泊松分布之间的关系

学年论文 题目:浅析二项分布与泊松分布之间的关系 学生: 学号: 院(系):理学院 专业:信息与计算科学 指导教师:安晓钢 2013 年11月25日

浅析二项分布与泊松分布之间的关系 信息121班; 指导教师:安晓钢 (陕西科技大学理学院 陕西 西安 710021) 摘 要:泊松分布刻画了稀有事件在一段时间内发生次数这一随机变量的分布,如电话交换台单位时间内接到的呼唤次数等。二项分布是n 个独立的是/非试验中成功的次数的离散概率分布。它们有着密切的关系。泊松分布是二项分布的特例。某现象的发生率很小,而样本例数n 很大时,则二项分布接近于泊松分布,即:如果试验次数n 很大,二项分布的概率p 很小,且乘积np =λ比较适中,则事件出现的次数的概率可以用泊松分布来逼近。事实上,二项分布可以看作泊松分布在离散时间上的对应物,是二项分布的特例。通过分析二项分布和泊松分布之间的关系,使学生对概率分布理论的理解更为深刻,能够将学到的理论知识应用在实际生活中,从而提高自己的综合素质。 关 键 词:二项分布, 泊松分布, 近似 The Application of Asignment Poblem ABSTRACT: Poisson distribution is used to depict the distribution of rare events that a random variable frequency over a period of time, such as a telephone exchange in unit time received the call number. The two distribution is n independent / discrete probability distributions of number of successful non trials. They have a close relationship. Poisson distribution is two distribution case. The incidence of the phenomenon is very small, and the number of sample n is large, then the two distribution is close to the Poisson distribution, i.e.: if the test number n is large, the two probability distribution P is small, and the product of lambda = N P is moderate, the probability of the event can be used to force the Poisson distribution near. In fact, the two distribution can be seen as the counterpart of Poisson distribution in discrete time, are the two distribution case. Through the analysis of the relationship between two binomial distribution and Poisson distribution, enables the student to the theory of probability distribution for more profound understanding will be able to learn the application of theoretical knowledge in real life, so as to improve their comprehensive quality. KEY WORDS : Two distribution, Poisson distribution, Approximate

数据分析-分布类别

各种分布 泊松分布 Poisson分布,是一种统计与概率学里常见到的离散概率分布。 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、单位体积)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: 泊松分布与二项分布 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。 泊松分布可作为二项分布的极限而得到。一般的说,若 ,其中n很大, p很小,因而不太大时,X的分布接近于泊松分布。这个事实有时可将较难计算的二项分布转化为泊松分布去计算。 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,某放射性物质发射出的粒子,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。 卡方分布 卡方分布( 分布)是概率论与统计学中常用的一种概率分布。n 个独立的标准

正态分布变量的平方和服从自由度为n 的卡方分布。卡方分布常用于假设检验和置信区间的计算。 若n个相互独立的随机变量ξ?、ξ?、……、ξn ,均服从标准正态分布(也称独立同分布于标准正态分布),则这n个服从标准正态分布的随机变量的平方和构成 一新的随机变量,其分布规律称为卡方分布(chi-square distribution),即分布(chi-square distribution),其中参数n称为自由度。正如正态分布中均值或方差不同就是另一个正态分布一样,自由度不同就是另一个分布。记为或者。 卡方分布与正态分布 卡方分布是由正态分布构造而成的一个新的分布,当自由度n很大时,分布 近似为正态分布。对于任意正整数x,自由度为 k的卡方分布是一个随机变量X 的机率分布。 期望和方差 分布的均值为自由度n,记为E( ) = n。分布的方差为2倍的自由度(2n),记为D( ) = 2n。 均匀分布 均匀分布(Uniform Distribution)是概率统计中的重要分布之一。 顾名思义,均匀,表示可能性相等的含义。 (1) 如果,则称X服从离散的均匀分布。 (2) 设连续型随机变量X的概率密度函数为,则称随机变

二项分布、泊松分布和正态分布的区别及联系

二项分布、泊松分布和正态分布的区别及联系 二项分布、泊松分布和正态分布的区别及联系?被浏览8,9732 个回答猴子微信公众号:猴子聊人物之前你已经了解概率的基础知识(如果还不知道概率能干啥,在生活中有哪些应用的例子,可以看我之前的《投资赚钱与概率》)。 今天我们来聊聊几种特殊的概率分布。这个知识目前来看,还没有人令我满意的答案,因为其他人多数是在举数学推导公式。我这个人是最讨厌数学公式的,但是这并不妨碍我用统计概率思维做很多事情。相比熟悉公式,我更想知道学的这个知识能用到什么地方。可惜,还没有人讲清楚。今天,就让我来当回雷锋吧。 首先,你想到的问题肯定是:1. 什么是概率分布?2. 概率分布能当饭吃吗?学了对我有啥用?好了,我们先看下:什么是概率分布? 1. 什么是概率分布?要明白概率分布,你需要知道先两个东东:1)数据有哪些类型2)什么是分布数据类型(统计学里也叫随机变量)有两种。第1种是离散数据。离散数据根据名称很好理解,就是数据的取值是不连续的。例如掷硬币就是一个典型的离散数据,因为抛硬币的就2种数值(也就是2种结果,要么是正面,要么是反面)。你可以把离散数据想象成一块一块垫脚石,你可以从一个数值调到另一个数

值,同时每个数值之间都有明确的间隔。 第2种是连续数据。连续数据正好相反,它能取任意的数值。例如时间就是一个典型的连续数据1.25分钟、1.251分钟,1.2512分钟,它能无限分割。连续数据就像一条平滑的、连绵不断的道路,你可以沿着这条道路一直走下去。 什么是分布呢?数据在统计图中的形状,叫做它的分布。 其实我们生活中也会聊到各种分布。比如下面不同季节男人的目光分布.。 各位老铁,来一波美女,看看你的目光停在哪个分布的地方。美女也看了,现在该专注学习了吧。现在,我们已经知道了两件事情:1)数据类型(也叫随机变量)有2种:离散数据类型(例如抛硬币的结果),连续数据类型(例如时间)2)分布:数据在统计图中的形状现在我们来看看什么是概率。概率分布就是将上面两个东东(数据类型+分布)组合起来的一种表现手段:概率分布就是在统计图中表示概率,横轴是数据的值,纵轴是横轴上对应数据值的概率。很显然的,根据数据类型的不同,概率分布分为两种:离散概率分布,连续概率分布。那么,问题就来了。为什么你要关心数据类型呢?因为数据类型会影响求概率的方法。对于离散概率分布,我们关心的是取得一个特定数值的概率。例如抛硬币正面向上的概率为:p(x=正面)=1/2而对于连续概率分布来说,我们无法给出每一个数值的概率,因为我们不可能列举每一

泊松分布

泊松分布 ),是一种统计与概率学里常见到的离散概率分布,由法国数学家西莫恩·德尼·泊松(Siméon-Denis Poisson)在1838年时发表。 泊松分布适合于描述单位时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等等。

泊松分布的概率质量函数为: 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。 性质 服从泊松分布的随机变量,其数学期望与方差相等,同为参数λ: E(X)=V(X)=λ 动差生成函数: 泊松分布的来源 在二项分布的伯努力试验中,如果试验次数n很大,二项分布的概率p很小,而乘积λ= n p比较适中,则事件出现的次数的概率可以用泊松分布来逼近。这在现实世界中是很常见的现象,如DNA 序列的变异、放射性原子核的衰变、电话交换机收到的来电呼叫、公共汽车站候车情况等等。 证明如下。首先,回顾e的定义: 二项分布的定义: 如果令p = λ / n, n趋于无穷时P的极限:

[编辑]最大似然估计 给定n个样本值k i,希望得到从中推测出总体的泊松分布参数λ的估计。为计算最大似然估计值, 列出对数似然函数: 对函数L取相对于λ的导数并令其等于零: 解得λ从而得到一个驻点(stationary point): 检查函数L的二阶导数,发现对所有的λ与k i大于零的情况二阶导数都为负。因此求得的驻点是对数似然函数L的极大值点: [编辑]例子 对某公共汽车站的客流做调查,统计了某天上午10:30到11:47来到候车的乘客情况。假定来到候车的乘客各批(每批可以是1人也可以是多人)是互相独立发生的。观察每20秒区间来到候车的乘客批次,共得到230个观察记录。其中来到0批、1批、2批、3批、4批及4批以上的观察记录分别是100个、81个、34个、9个、6个。使用极大似真估计(MLE),得到λ的估计为0.8696。实际上各批次发生的频率与λ = 0.87的泊松分布吻合的非常好。

参数估计练习题

第七章参数估计练习题 一.选择题 1. 估计量的含义是指() A. 用来估计总体参数的统计量的名称 B. 用来估计总体参数的统计量的具体数值 C.总体参数的名称 D.总体参数的具体取值 2.一个95%的置信区间是指() A. 总体参数有95%的概率落在这一区间内 B. 总体参数有5%的概率未落在这一区间内 C. 在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,有95%的区间包含该总体参数。 D. 在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,有95%的区间不包含该总体参数。 %的置信水平是指() A. 总体参数落在一个特定的样本所构造的区间内的概率是95% B.在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,包含总体参数的区间比例为95% C.总体参数落在一个特定的样本所构造的区间内的概率是5% D.在用同样方法构造的总体参数的多个区间中,包含总体参数的区间比例为5% 4. 根据一个具体的样本求出的总体均值的95%的置信区间() A.以95%的概率包含总体均值 B.有5%的可能性包含总体均值 C. 一定包含总体均值 D.要么包含总体均值,要么不包含总体均值 5. 当样本量一定时,置信区间的宽度() A.随着置信水平的增大而减小 B. .随着置信水平的增大而增大 C.与置信水平的大小无关D。与置信水平的平方成反比 6. 当置信水平一定时,置信区间的宽度() A.随着样本量的增大而减小 B. .随着样本量的增大而增大 C.与样本量的大小无关D。与样本量的平方根成正比 7. 在参数估计中,要求通过样本的统计量来估计总体参数,评价统计量的标准之一是使它与 总体参数的离差越小越好。这种评价标准称为() A.无偏性 B. 有效性 C. 一致性 D. 充分性 8. 置信水平(1-α)表达了置信区间的() A.准确性 B. 精确性 C. 显着性 D. 可靠性 9. 在总体均值和总体比例的区间估计中,边际误差由()A.置信水平决定 B. 统计量的抽样标准差确定 C. 置信水平和统计量的抽样标准差 D. 统计量的抽样方差确定 10. 当正态总体的方差未知,且为小样本条件下,估计总体均值使用的分布是() A.正态分布 B. t 分布 C.χ2分布 D. F分布

泊松分布及其应用研究

泊松分布及其应用研究 Prepared on 22 November 2020

湖南科技大学 信息与电气工程学院 《课程论文》 题目:泊松分布及其应用研究 专业:通信工程 班级: 13级3班 姓名:黄夏妮 学号: 目录 一、摘要 (1) 二、泊松分布的概念 (2) 三、计数过程为广义的泊松过程 (4) 四、泊松分布及泊松分布增量 (5) 五、泊松分布的特征 (5) 六、泊松分布的应用 (6) 七、基于MATLAB的泊松过程仿真 (8) 八、参考文献 (12)

摘要 作为一种常见的离散型随机变量的分布,泊松分布日益显示其重要性,成为概率论中最重要的几个分布之一。服从泊松分布的随机变量是常见的,它常与时间单位的计数过程相联系。 在现实生活中应用更为广泛,如数学建模、管理科学、运筹学及自然科学、概率论等等。并且在某些函数关系起着一种重要作用。例如线性的、指数的、三角函数的等等。同样, 在为观察现象构造确定性模型时, 某些概率分布也经常出现。泊松分布作为大量试验中稀有事件出现的频数的概率分布的数学模型, 它具有很多性质。为此本文讲述了泊松分布的一些性质, 并讨论了这些性质在实际生活中的重要作用。

二、泊松分布的概念: 定义1 设随机变量X 的可能取值为,,2,1,0 且 {}0,,2,1,0,! >===-λλ k e k x k X P k 为常数。 则称X 服从参数为λ的泊松分布,记作X ~ D(λ) 。 定义2 设ε是任意一个随机变量,称 )t (- e t)(it +∞<<∞=Φε是ε的特征函数。 主要结论: 定理1 如果X 是一个具有以λ为参数的泊松分布,则E( X) = λ且D ( X) =λ。 证明 设X 是一随机变量,若 ] X) E( - X [ E{2}存在,则称它为X 的方差,记作D( X) ,即 ] X) E( - X [ E{ X) D(2}=。设X 服从泊松分布D ( X) ,即有: 则()()λλλλλλλλ λ=?=-==- ∞ =--∞ =-∑∑ e e k e k e k X E k k k k 11 0!1! 从而()() () λλλλλλλ λ +=-+-==-∞ =-∞ =--∞ =∑ ∑ ∑2122 2 2 !1!2! e k e k e k k X E k k k k k k 故λλλλ - X) E( - ) X E( X) D(2222=+== 定理2 设随机变量) , ,2 1 n ( x n =服从二项分布,其分布律为 {}n k p p C k x P k n n k n k n n ,,2,1,0,)1( =-==-。 又设0>=λn np 是常数,则{}λλ-∞ →==e k k x P k n n ! lim 。 证明 由λ=n np 得: 显然,当k = 0 时,故λ-n e k} x P{→=。当k ≥1 且k → ∞时,有

泊松分布推导

泊松分布推导 如果我们学习的目的是为了理解一样东西,那么我们就有必要停下来去思考一下诸如“为什么要有泊松分布?”、“泊松分布的物理意义是什么?”这样的“哲学”问题。 如果我们要向一个石器时代的人解释什么是电话,我们一定会说:“电话是一种机器,两个距离很远的人可以通过它进行交谈”,而不会说:“电话在18XX年由贝尔发明,一台电话由几个部分构成……”(泊松分布在18XX年由泊松提出,泊松分布的公式是……)所以我们问的第一个问题应该是“泊松分布能拿来干嘛?” 泊松分布最常见的一个应用就是,它作为了排队论的一个输入。什么是排队论?比如我们去每天食堂打饭,最头疼的一个问题就是排队,之所以要排队是因为食堂打饭的大叔有限,假设学校有1000个学生,而食堂恰好配了1000个大叔和打饭的窗口,那么就永远不会有人排队。但是出于经营成本方面的考虑食堂通常不会这么干,因此如何控制窗口的数量并且保证学生不会因为排队时间太长而起义是一门很高深的学问。 在一段时间t(比如1个小时)内来到食堂就餐的学生数量肯定不会是一个常数(比如一直是200人),而应该符合某种随机规律:比如在1个小时内来200个学生的概率是10%,来180个学生的概率是20%……一般认为,这种随机规律服从的就是泊松分布。 也就是在单位时间内有k个学生到达的概率为: 其中为单位时间内学生的期望到达数。 问题是“这个式子是怎么来的呢?”——我们知道泊松分布是二项分布满足某种条件的 一个特殊形式,因此可以先从简单的二项分布入手,寻找两者之间的联系。 二项分布很容易理解,比如一个牛仔一枪打中靶子的概率是p,如果我们让他开10枪,如果每击中一次目标就得1分,问他一共能得几分?虽然我们不能在牛仔射击前准确地预测出具体的得分k,但可以求出k的概率分布,比如k=9的概率是50%,k=8分的概率是30%……并且根据k的分布来判断他的枪法如何,这便是概率统计的思想。 具体计算的方法就是求出“得k分”的概率。比如“得9分”可以是“射失第1发,而命中其余的9发”,它的概率是p的9次方乘上1-p。 X O O OO O OOOO O X O OOOOOOO O O X O OOOOOO …… 根据组合数性质,在种情况下,牛仔都可以得到9分。因此牛仔“得9分”的概率。 同理,“得k分”的概率就是。而对于一个神枪手(p=1)来讲,他“得 10分”的概率就是1。 二项分布和泊松分布最大的不同是前者的研究对象是n个离散的事件(10次射击),而后者考察的是一段连续的时间(单位时间)。因此泊松分布就是在二项分布的基础上化零为整。 如果我们把单位时间划分成n个细小的时间片,假设在每个时间片内牛仔都在射击,只

正确理解泊松分布

正确理解泊松分布 很多人在上概率论这门课的时候就没搞明白过泊松分布到底是怎么回事,至少我就是如此。虽然那个时候大家都会背“当试验的次数趋于无穷大,而乘积np固定时,二项分布收敛于泊松分布”,大部分的教科书上也都会给出这个收敛过程的数学推导,但是看懂它和真正的理解还有很大距离。如果我们学习的意义是为了通过考试,那么我们大可停留在“只会做题”的阶段,因为试卷上不会出现“请发表一下你对泊松公式的看法”这样的题目,因为那样一来卷子就变得不容易批改,大部分考试都会出一些客观题,比如到底是泊松分布还是肉松分布。 而如果我们学习的目的是为了理解一样东西,那么我们就有必要停下来去思考一下诸如“为什么要有泊松分布?”、“泊松分布的物理意义是什么?”这样的“哲学”问题。 如果我们要向一个石器时代的人解释什么是电话,我们一定会说:“电话是一种机器,两个距离很远的人可以通过它进行交谈”,而不会说:“电话在18XX年由贝尔发明,一台电话由几个部分构成……”(泊松分布在18XX年由泊松提出,泊松分布的公式是……)所以我们问的第一个问题应该是“泊松分布能拿来干嘛?” 泊松分布最常见的一个应用就是,它作为了排队论的一个输入。什么是排队论?比如我们去每天食堂打饭,最头疼的一个问题就是排队,之所以要排队是因为食堂打饭的大叔有限,假设学校有1000个学生,而食堂恰好配了1000个大叔和打饭的窗口,那么就永远不会有人排队。但是出于经营成本方面的考虑食堂通常不会这么干,因此如何控制窗口的数量并且保证学生不会因为排队时间太长而起义是一门很高深的学问。 在一段时间t(比如1个小时)内来到食堂就餐的学生数量肯定不会是一个常数(比如一直是200人),而应该符合某种随机规律:比如在1个小时内来200 个学生的概率是10%,来180个学生的概率是20%……一般认为,这种随机规律服从的就是泊松分布。 也就是在单位时间内有k个学生到达的概率为: 其中为单位时间内学生的期望到达数。 问题是“这个式子是怎么来的呢?”——我们知道泊松分布是二项分布满足某种条件的一个特殊形式,因此可以先从简单的二项分布入手,寻找两者之间的联系。

浅析二项分布、泊松分布和正态分布之间的关系

浅析二项分布、泊松分布和正态分布之间的关系 1预备知识 1.1二项分布 在同一条件下重复做n次独立试验,每次试验只可能有两种对立的结果:A和A之一,并设在同一次试验中A发生的 概率是P (A) = p,00是常数, 则称X服从参数为兄的泊松分布,记为X一‘(刃。 泊松分布的重要性质是它的数学期望和方差都等于参数兄。 1 .3正态分布 设连续型随机变量x的概率密度为: I(x) _ 1- e 一J27rs (x一月产 2,5' -00 < x < +00,其中PIC为 常数,口>0,则称溯及从参数为从口的正态分布或高斯分 布,记为X一N(u,a2)。 正态分布的概率密度中的两个参数产和a,分别就是该分 布的数学期望和方差。特别地,当,t=O,a2 =1时的正态分 布.称为标准正态分布,记为X一N(0,1),标准正态分布的 产 密度函数记为(Pkx) -了歹e2r‘,-0o < x <+00· 正态分布是自然界及工程技术中最常见的分布之一,大量的随机现象都是服从或近似服从正态分布的。文献【1]指出,

Poisson分布的参数估计

Poisson 分布的参数估计 作者:高晨 指导老师:戴林送 摘要 泊松分布是概率统计学科中一种重要的离散分布,在参数估计这块,对点估计,矩估计,最大似然 估计以及近似的区间估计等,该文中对泊松分布的相关知识,包括其性质,参数的相关估计,研究了泊松分布的一些性质,参数的估计,以及一些在生活中的简单应用。 关键词 P o i s s o 分布 参数估计 性质 简单应用 1 引言 Poisson 分布是离散型随机变量X 作为大量试验中稀有事件出现的频数的概率分布的数学模型,其中X 可能取值为0,1,2,……而取各个值的概率为: {},0,1,2! k e P x k k k λ λ-== = 其中0λ>是常数,称X 服从参数为λ的泊松~(;)X P k x . 1.1相关定义 1. 离散型随机变量X 的函数分布律{},0,1,2k k P X x P k === ,若级数1k k k x p ∞ =∑绝 对收敛,称级数 1 k k k x p ∞ =∑为随机变量X 的数学期望[]E x , []E x =1k k k x p ∞ =∑. 2. 定理:Y 是随机变量X 的函数,(),(Y g x g =是连续函数),X 是离散型随机变量, 若 1 ()k k k g x p ∞ =∑绝对收敛,则 [][()]E Y E g x ==1 ()k k k g x p ∞ =∑. 3. 随机变量X ,若2{[()]}E X E X -存在,则称2{[()]}E X E X -为X 的方差,记 为()D x 或()Var x ,即 ()D x =()Var x =2{[()]}E X E X -.

第4章总体参数估计讲解

◎第4章参数估计 ※一、单一总体的参数估计※ ●(一)估计的含义 ●估计:人人都做过。如: ?上课时,你会估计一下老师提问你的概率有多大? ?当你去公司应聘时,会估计你被录用的可能性是多少??推销员年初时要估计今年超额完成任务的概率有多大?◎估计量:用来估计总体参数的样本统计量。如:算术平均数、中位数、标准差、方差等。 ●估计的可能性与科学性:数理统计证明,一个“优良”的样本统计量应具备以下特征: (1)、无偏性。样本估计量的期望值应等于总体参数。无系统偏差。 (2)、有效性。与离散度相联系。在多个无偏估计量中,方差最小的估计量最有效。 (3)、一致性。随着样本容量的增加,可以使估计量越来越靠近总体参数。 (4)、充分性。估计量能够充分利用有关信息,中位数和众数不具备这一点。 ※估计的类型包括:

1、 点估计:只有一个取值。 就 是总体平均数μ的点估计值。 2、区间估计:给出取值范围(值域)。见PPT ▲两种估计类型哪一种更科学? ※ 区间估计的优点在于:它在给出估计区间时, 还可以给予一个“可信程度”。例如:销售经理想 估计一下明年的出口总值,甲估计是53万美元,乙估计 是50—56万美元之间,并可以确切地说“有95%的把握”。 显然后者的可信程度大于前者。那么,50—56万美元之 间的范围是如何计算的?“有95%的把握”是什么意思? 【引例】:某食品进出口公司向东南亚出口一批花生制品,管 理人员从中抽取50包作为样本,计算其平均数为250克。另 外,合同规定总体标准差为6克。 如果问这批花生制品的平均重量,可用样本平均数作为总 体平均数的最佳估计量:250克。但这是远远不够的,在许多 时候,管理人员还想了解“这个估计值的平均误差是多少?” “总体平均数可能落入样本平均数上、下多大范围内?”“ 这 个估计值的可靠程度是多少?” 〖1〗由于n=50,根据中心极限定理可作图: n=50,σ=6 〖2〗抽样平均误差:8485.0506 ===n x σσ

泊松分布

泊松分布适合于描述单位时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等等。 泊松分布的概率质量函数为: 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。 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≧20,p≦0.05时,就可以用泊松公式近似计算 在概率论和统计学中,指数分布(Exponential distribution)是一种连续概率分布。指数分布可以用来表示独立随机事件发生的时间间隔,比如旅客进机场的时间间隔、中文维基百科新条目出现的时间间隔等等。 许多电子产品的寿命分布一般服从指数分布。有的系统的寿命分布也可用指数分布来近似。它在可靠性研究中是最常用的一种分布形式。指数分布是伽玛分布和威布 尔分布的特殊情况,产品的失效是偶然失效时,其寿命服从指数分布。 指数分布可以看作当威布尔分布中的形状系数等于1的特殊分布,指数分布的失效率是与时间t无关的常数,所以分布函数简单。 Gamma分布的定义 设α,β是正常数,如果X的密度是: 就称X是服从参数为(α,β)的Gamma分布。并记为Γ(β,α). Gamma分布中2参数为形状参数α(shape parameter)和尺度参数β(sc ale parameter),当α为正整数时,分布可看作α个独立的指数分布之和,当k趋向于较大数值时,分布近似于正态分布。下图为概率密度函数(图中形状参数k为(shape parameter)和尺度参数θ为(sc ale parameter))。 性质: 1、β=n,Γ(n,α)就是Erlang分布。Erlang分布常用于可靠性理论和排队论中,如一个复杂系统中从第 1 次故障到恰好再出现n 次故障所需的时间;从某一艘船到达港口直到恰好有n 只船到达所需的时间都服从Erlang分布; 2、当β= 1 时,Γ(1,α) 就是参数为α的指数分布,记为exp (α) ; 3、当α = 1/2,β=n/2时,Γ (n/2,1/2)就是数理统计中常用的χ2( n) 分布。 4、数学期望(均值)、方差分别为E( X) =β/α,D ( X) =β/(α*α)

泊松分布

2.2.19 泊松分布的图形及最值 泊松分布同二项分布一样,首先是单调增加,然后再单调递减.所以,泊松分布P(λ)的最值情况如下: (1)若λ是整数,则泊松分布在X=λ-1和X=λ处概率值最大; (2)若λ不为整数,则存在整数m有λ-1< span="">,此时泊松分布在X=m 处的概率最大. 注,这些最值的推导分析如同二项分布的分析,即通过比值P{X=k}/P{X=k-1}来推导. 2.2.20 服从泊松分布的例子 泊松分布是重要的离散型分布,它在实际中有着广泛的应用.泊松分布的应用重要集中在三个领域. 1.社会生活对某服务的需求.如 (1)电话交换台在一段时间内的呼叫次数; (2)公共汽车站在一段时间内的乘客数; (3)某餐厅在一段时间内等待就餐的顾客数; (4)某售票窗口接待的顾客数; (5)某医院每天前来就诊的病人数; (6)某地区某癌症的发病人数;?? 2.物理学和生物学领域.如 (1)放射性物质的放射粒子落在某区域的质点数; (2)显微镜下某区域中的血球数目; (3)显微镜下某区域中的细菌数目; (4)数字通讯中传输数字时发生误码的个数; (5)一段时间内某放射性物质发射出的粒子数; (6)一段时间内某容器内部的细菌数;?? 3.大量试验中稀有事件出现的次数.

(1)一页中印刷错误出现的次数; (2)大量螺钉中不合格品出现的个数; (3)三胞胎出生的次数; (4)某路口在一段时间内发生事故的次数; (5)某机器在一段时间内出现故障的次数; (6)某城市在一段时间内出现火灾(或地震)的次数; (7)一纺锭在一段时间内发生断头的次数; (8)特大洪水发生的年数;?? 注稀有事件是指在试验中出现的概率很小的事件,也称小概率事件.如,火山爆发、地震、彩票中大奖等等. 2.2.24 泊松分布(3)-例7 例2.2-7 某一城市每天发生火灾的次数X服从参数λ=0.8的泊松分布,求该城市一天内发生3次或3次以上火灾的概率. 解由概率的性质及泊松分布的定义,得 P{X≥3}=1-P{X<3}=1-P{X=0}-P{X=1}-P{X=2} =1-e-0.8(0.800!+0.811!+0.822!) ≈0.0474.■ 2.2.25 泊松分布(4)-例8 例2.2-8 某公司生产一种产品300件,根据历史生产记录知废品率为0.01,问现在这300件产品经检验废品数大于5的概率是多少? 解把每件产品的检验看作一次伯努利试验,它有两个结果:A={正品},Aˉ={废品},检验300件产品就是作300次独立的伯努利试验.用X表示检验出的废品数,则 X~b(300,0.01), 从而问题变为计算P{X>5}. 由于n>100,np=3<10,故泊松分布可以很好地近似计算二项分布.记λ=np=3,于是得 P{X>5}=∑k=6300b(k;300,0.01)=1-∑k=05b(k;300,0.01)≈1-∑k=053\spacekk

泊松分布的概念及表和查表方法

泊松分布的概念及表和查表方法 目录 1命名原因 2分布特点 3关系 4应用场景 5应用示例 6推导 7形式与性质

命名原因 泊松分布实例 泊松分布(Poisson distribution),台译卜瓦松分布(法语:loi de Poisson,英语:Poisson distribution,译名有泊松分布、普阿松分布、卜瓦松分布、布瓦松分布、布阿松分布、波以松分布、卜氏分配等),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。这个分布在更早些时候由贝努里家族的一个人描述过。 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次数。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 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≧20,p≦0.05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。 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(在早期学界认为人类行为是服从泊松分布,2005年在nature上发表的文章揭示了人类行为具有高度非均匀性)。 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。 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: 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。 推导

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