泊松分布的概念及表和查表方法

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泊松分布与指数分布的计算方法

泊松分布与指数分布的计算方法

泊松分布与指数分布的计算方法概论当我们需要分析一些随机出现的事件时,常常需要用到随机变量的概念。

常见的随机变量包括离散型随机变量和连续型随机变量。

在离散型随机变量中,泊松分布是一种经典的模型,在连续型随机变量中,指数分布同样具有重要的意义。

在本文中,我们将讨论如何计算泊松分布和指数分布相关的问题。

泊松分布定义:泊松分布是一种离散型概率分布,描述了在一段固定时间内,某件事情发生的次数,比如,在一段时间内,某个路口的车辆通过次数、某个网站的点击次数等。

公式表达:$$P(X=k)=\frac{\lambda^k}{k!}e^{-\lambda}$$其中,$\lambda$ 表示单位时间内某事件发生的平均次数,$k$ 表示该事件发生了 $k$ 次的概率。

该公式称为泊松分布的概率质量函数(Probability Mass Function,PMF)。

计算方法:当我们需要计算泊松分布的概率时,有两种方法:查表法和计算法。

查表法是相对简单的方法,但只适用于已经有预制表格的情况。

计算法则需要先确定 $\lambda$ 值,然后按照公式计算。

查表法:我们以 $\lambda=3$,$k=4$ 为例,查表法的计算过程如下:在预制的泊松分布表格($\lambda=3$)中找到 $k=4$ 上方的值,为 0.1680。

于是我们得到了 $P(X=4)=0.1680$。

表格如下所示:$k$|0|1|2|3|4|5|$\cdots$--|--|--|--|--|--|--|--$P(X=k)$|0.0498|0.1494|0.2241|0.2241|0.1680|0.1008|$\cdots$计算法:我们以 $\lambda=3$,$k=4$ 为例,计算法的计算过程如下:$$P(X=4)=\frac{3^4}{4!}e^{-3}=0.1680$$其中,$e$ 是欧拉数,约等于 $2.71828$。

指数分布定义:指数分布是一种连续型概率分布,广泛应用于描述独立随机事件之间时间间隔的概率分布,比如上一次农产品售出时间和下一次时间之间的间隔,网络请求的响应时间等。

泊松分布表

泊松分布表

计算概率
根据查找到的概率值计算所需事件的概率。例如,如果需要计算平均值为λ的标准正态分布下,距离平均值2个标准差范围内的概率,可以通过查找λ值对应的概率,然后将其与标准正态分布曲线下的面积相乘得到概率值。
确定参数
首先需要确定所需的置信水平和所需的样本数量n。置信水平通常选择95%或99%,样本数量n则根据实际情况而定。
对于具有依赖性和集群性的事件,可以考虑使用更复杂的模型,如负二项式分布、帕累托分布等,以更好地描述事件的发生。
使用更复杂的模型
为了处理事件发生的时空变化,可以考虑引入时变参数,根据时间、地点等因素的变化来调整参数值。
引入时变参数
可以结合其他理论或方法,如聚类分析、关联规则等,以更全面地考虑事件发生的影响因述了服务台前顾客到达的次数。
排队论
保险精算
自然灾害
在保险精算中,泊松分布被用来计算在一定时间段内发生特定事件(如死亡、理赔等)的概率。
在预测自然灾害(如地震、洪水等)的频率时,泊松分布也具有应用价值。
03
02
01
$f(k) = \frac{{e^{- \lambda}\lambda^{k}}}{k!}$
累积分布函数
泊松分布的累积分布函数表现为一条从0开始缓慢上升的曲线,随着λ的增加,曲线逐渐变得陡峭。这条曲线与横轴之间的面积表示事件发生的概率。
泊松分布的数学推导
03
VS
f(k) = λ^k * e^(-λ) / k!
泊松分布的概率质量函数
p(k) = λ^k * e^(-λ) / k!
泊松分布的概率密度函数
常见用途
泊松分布在自然和社会科学中都有广泛的应用,如人口统计学、生物统计学、经济学等。通过使用泊松分布表,可以方便地查询和计算在给定参数下的概率分布。

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≦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。

泊松分布知识点总结

泊松分布知识点总结

泊松分布知识点总结1. 泊松分布的基本概念泊松分布是指在一个单位时间或单位空间内,某种随机事件发生的次数的概率分布规律。

具体来说,设随机变量X表示在单位时间内或单位空间内发生某种事件的次数,则X服从泊松分布的概率质量函数为:P(X=k) = (λ^k * e^(-λ)) / k!其中,λ是单位时间或单位空间内平均发生的事件次数,k=0,1,2,...是事件发生的次数。

泊松分布具有以下几个特点:(1)事件是离散的,即事件发生的次数只能是0,1,2,...无穷个;(2)事件是相互独立的,即事件在单位时间或空间内发生的次数与其他时间段无关;(3)事件是稀有的,即在很短的时间或空间内,事件发生的概率较小;(4)λ是事件发生的强度参数,表示在单位时间或空间内事件发生的平均次数。

2. 泊松分布的性质(1)数学期望:泊松分布的随机变量X的数学期望为E(X) = λ;(2)方差:泊松分布的随机变量X的方差为Var(X) = λ;(3)与二项分布的关系:当二项分布的n很大,p很小时,二项分布近似于泊松分布,当n趋向无穷大,p趋向0,np=λ时,二项分布B(n,p)可近似表示泊松分布P(λ)。

3. 泊松分布的应用泊松分布在实际应用中有着广泛的用途,主要包括以下几个方面:(1)电话交换机呼叫数目:当电话交换机平均每小时接到λ个呼叫时,每小时接到k个呼叫的概率可以用泊松分布来描述;(2)交通事故发生数目:假设某地区平均每天发生λ起交通事故,每天发生k起事故的概率可以用泊松分布来描述;(3)放射性原子核衰变数目:放射性核物质的衰变数目服从泊松分布;(4)网络数据包到达数目:网络数据包到达的数目服从泊松分布,可以用来描述网络通信中的数据包到达模式。

4. 泊松分布的推导与证明泊松分布的推导通常涉及到概率论和数理统计领域的知识,接下来我们对泊松分布的推导过程进行简要介绍。

设事件在一个很小的时间段Δt内发生的概率为λΔt (λ为单位时间内事件发生的平均次数),设事件在不重叠的时间段内发生的次数是相互独立的随机变量,那么在nΔt时间段内,事件发生k次的概率可以表示为:P(X=k) = C(n, k) * (λΔt)^k * (1-λΔt)^(n-k)其中C(n, k)为组合数。

泊松分布公式掌握泊松分布的关键公式

泊松分布公式掌握泊松分布的关键公式

泊松分布公式掌握泊松分布的关键公式泊松分布是概率论中的一种离散概率分布,用于描述在一个固定间隔内,事件在单位时间内发生的次数的概率分布情况。

泊松分布公式是求解泊松分布概率的关键公式。

本文将详细介绍泊松分布公式及其应用。

一、泊松分布的基本概念在介绍泊松分布公式之前,我们先来了解一下泊松分布的基本概念。

泊松分布是一种离散型概率分布,它描述了在一个固定时间或空间间隔内,事件发生的次数的概率分布情况。

泊松分布适用于以下条件:1. 事件在不同时间或空间间隔内独立发生;2. 在每个小的时间或空间间隔内,事件发生的概率非常小;3. 在整个时间或空间区间内,事件发生的次数不受前一次事件发生与否的影响。

泊松分布的概率质量函数可以用以下公式表示:P(X=k) = (e^(-λ) * λ^k) / k!其中,P(X=k)表示事件发生k次的概率,λ为单位时间或单位空间间隔内事件的平均发生次数。

二、泊松分布公式的推导泊松分布公式的推导过程比较复杂,这里我们只给出最终的公式结果。

通过对泊松分布的概率质量函数进行数学推导,可以得到以下泊松分布公式:P(X=k) = (e^(-λ) * λ^k) / k!其中,P(X=k)表示事件发生k次的概率,λ为单位时间或单位空间间隔内事件的平均发生次数。

三、泊松分布公式的应用泊松分布公式在实际问题中有着广泛的应用。

以下是一些应用场景的例子:1. 网络流量管理在网络流量管理中,泊松分布可用于描述网络中数据包到达的概率分布情况。

通过泊松分布公式,可以计算出单位时间内到达指定网口的数据包数目的概率。

2. 声音信号处理在声音信号处理领域,泊松分布可用于描述声音信号中事件(例如声音片段、语音信号等)的出现频率。

通过泊松分布公式,可以计算出在给定时间段内出现特定声音片段的概率。

3. 电话呼叫量预测在电话通信领域,泊松分布可用于预测特定时间段内的总呼叫量或某个时间间隔内的呼叫数量。

通过泊松分布公式,可以计算出在给定时间段内呼叫特定数量的概率。

泊松分布课件

泊松分布课件

平稳性: 在任意时间区间内,事件发生k次(k≥0)的 概率只依赖于区间长度而与区间端点无关. 无后效性: 在不相重叠的时间段内,事件的发生是相 互独立的. 普通性: 如果时间区间充分小,事件出现两次或 两次以上的概率可忽略不计.
例如
一放射性源放射出的 粒子数; 某电话交换台收到的电话呼叫数;
解: 设该商品每月的销售数为X, 已知X服从参数λ=5的泊松分布. 设商店在月底应进某种商品m件, 求满足 P(X≤m)>0.95 的最小的m .
进货数
销售数
求满足 P(X≤m)>0.95 的最小的m. 也即 P(X>m) ≤ 0.05
e 5 0.05 或 k m 1 k!
查泊松分布表得
P ( X k ) e


k
k!
, k0,1,2,,
其中 λ >0 是常数, 则称 X 服从参数为λ 的 泊松分布, 记作X~P(λ ).
泊松分布的图形特点:X~P( λ)
二、二项分布与泊松分布 历史上,泊松分布是作为二项分布的近 似,于1837年由法国数学家泊松引入的. 近数十年来,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. 在实际中,许多随机现象服从或近 似服从泊松分布.

5 k
e 5 0.032, k 10 k!
于是得 m+1=10,

5 k
e 5 0.068 k! k 9
m=9件

5 k
这一讲,我们介绍了泊松分布
n重贝努里试验中稀有事件出现的次数近 似地服从泊松分布. 我们给出了泊松分布产生的一般条件
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 .

泊松分布的概念及表和查表方法.docx

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* *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·德尼·泊松(Sim éon-Denis Poisson)在 1838年时发表。

中文名泊松分布外文名poissondistribution分类数学时间1838 年台译卜瓦松分布提出西莫恩·德尼·泊松目录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(Sim éon-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。

事上,泊松分布正是由二分布推而来的,具体推程参本条相关部分。

应用场景在事例中,当一个随机事件,例如某交台收到的呼叫、来到某公共汽站的乘客、某放射性物射出的粒子、微下某区域中的白血球等等,以固定的平均瞬速率λ(或称密度)随机且独立地出,那么个事件在位(面或体)内出的次数或个数就近似地服从泊松分布P(λ)。

poisson 分布

poisson 分布

P( X = X ) =
X!
e
−u
Piosson分布的总体均数为µ µ Piosson分布的均数和方差相等。 µ=σ2
σ= µ
Piosson分布的条件
由于n分布是二项分布的特例,所以,
二项分布的三个条件也就是Piosson分布的适用 条件。 另外,单位时间、面积或容积、人群中观察事 件的分布应该均匀,才符合Piosson分布。
例题:
一般人群食管癌的发生率为8/10000。某研究 者在当地随机抽取500人,结果6人患食管癌。 请问当地食管癌是否高于一般? 分析题意,选择合适的统计量计算方法。 二项分布计算方法: n k n−k
P( X
= k)
=
( )π
k
(1 − π )
Piosson分布的计算方法:均数是?
P( X = X ) =
恰有X 例阳 性的概率 累积概率 正态近似条件 均数 标准差
X !
最多有k例 至少有k例 n π 与n(1- π)均大于5 u= n π u= nπ (率) π
σ x = n π (1 − π )
n≥20 u= n π =σ2 σ
σ =
X
µ
可信区间估计 p (1 − p ) S = n ≦ 50 查表 n 正态近似 p±µ αSp 样本率(均数)与总体 算出p(x≦k)或P(X≧k)与α比较 率(均数)比较(单侧) 正态近似(单、双侧) 两样本率(均数) 比较(正态近似)
Piosson分布
泊松分布
Piosson分布的意义
盒子中装有999个黑棋子,一个白棋子, 在一次抽样中,抽中白棋子的概率1/1000 在100次抽样中,抽中1,2,…10个白棋 子的概率分别是……
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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
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。

为方便记,设所观察的这段时间为[0,1),取一个很大的自然数n,把时间段[0,1)分为等长的n段:
我们做如下两个假定:
1. 在每段内,恰发生一个事故的概率,近似的与这段时间的长成正比,
可设为。

当n很大时,很小时,在这么短暂的一段时间内,要发生两次或
者更多次事故是不可能的。

因此在这段时间内不发生事故的概率为。

2.各段是否发生事故是独立的
把在[0,1)时段内发生的事故数X视作在n个划分之后的小时段内有
事故的时段数,则按照上述两个假定,X应服从二项分布。

于是,我们

注意到当取极限时,我们有
因此
从上述推导可以看出: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。

形式与性质
阶乘特点以及泰勒公式使得一类期望的计算十分简便
泊松分布——概率分布表
F(x)=P{X<=x}=(k=0~x)Σ[λ^k*e^(-λ)]/k!,也就是泊松分布的分布率从0加到x的和。

我想你的问题应该是问如何在泊松分布表中找到P{X=x}=?
我们知道P{X=x}=P{X<=x}-P{X<=x-1}(因为泊松分布是离散型的)。

所以如果知道λ的值,在列表中找到对应的P{X<=x}与P{X<=x-1},相减就得到P{X=x}。

举个例子:
参数λ=3.5时,P{X=8}是多少。

我们可以在泊松分布表中找到
P{X<=8}=0.9901,P{X<=7}=0.9733;
那么P{X=8}= P{X<=8}-P{X<=7}=0.9901-0.9733=0.0168。

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