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【概率论】泊松分布

泊松分布

X\sim P(\lambda ) ,则  P(X=k)=\frac{\lambda ^{k}}{k!}e^{-\lambda }

归一性

\sum_{k=0}^{+\infty }P(x=k)=\sum_{k=0}^{+\infty }\frac{\lambda ^{k}}{k!}e^{-\lambda }=e^{-\lambda }\sum_{k=0}^{+\infty }\frac{\lambda ^{k}}{k!}=e^{-\lambda }e^{\lambda }=1

例子

泊松分布多出现在当X表示一定时间或一定空间内出现的事件的个数这种场合,如在一定时间内某交通路口所发生的事故的个数。

将泊松分布假设为二项分布

假设条件:

(1)泊松分布一般为一段时间或一段空间,在此假设为一段时间,在这段时间内发生事件个数的均值为\lambda

(2)将这段时间分为n份,n很大,以致于每份时间不可能发生两件或更多事件,只能发生1次或0次事件。

(3)所以每份时间发生1次事件的概率为\frac{\lambda }{n},发生0次事件的概率为(1-\frac{\lambda }{n})

(4)每份事件是否发生事件是独立的

泊松分布公式推导

根据上面的假设条件,该泊松分布可假设为二项分布X\sim B(n,\frac{\lambda }{n}),根据二项分布公式可得:

P(x=k)=C_{n}^{k}(\frac{\lambda }{n})^{k}(1-\frac{\lambda }{n})^{n-k}

显然,当n\rightarrow +\infty时,二项分布变回泊松分布,即

P(x=k)=\underset{n \to +\infty }{lim}C_{n}^{k}(\frac{\lambda }{n})^{k}(1-\frac{\lambda }{n})^{n-k}

=\underset{n \to +\infty }{lim}\frac{n(n-1)(n-2)\cdot \cdot \cdot (n-k+1)}{k!}\cdot \frac{\lambda ^{k}}{n^{k}}\cdot (1-\frac{\lambda }{n})^{n-k}

=\frac{\lambda ^{k}}{k!}\cdot\underset{n \to +\infty }{lim}\frac{n(n-1)(n-2)\cdot \cdot \cdot (n-k+1)}{n^{k}}\cdot (1-\frac{\lambda }{n})^{n-k}

=\frac{\lambda ^{k}}{k!}\cdot\underset{n \to +\infty }{lim}\frac{n}{n}\cdot \frac{n-1}{n}\cdot \frac{n-2}{n}\cdot \cdot \cdot \frac{n-k+1}{n}\cdot (1-\frac{\lambda }{n})^{n}\cdot (1-\frac{\lambda }{n})^{-k}

=\frac{\lambda ^{k}}{k!}\cdot\underset{n \to +\infty }{lim}(1-\frac{\lambda }{n})^{n}

=\frac{\lambda ^{k}}{k!}\cdot e^{-\lambda }


原文地址:https://blog.csdn.net/m0_56997192/article/details/142796252

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