几种概率分布(二项分布与泊松分布)

1.二项分布

二项分布是说,n重伯努利实验中成功(事件A)的次数为X,,已知事件A发生的概率是p,也即是P(A)=p,则X服从二项分布b(n,p)。记作:X~b(n,p)。

二项分布最典型的实验是抛硬币实验,抛n次硬币,有k次正面朝上的概率是多少?

假设正面朝上的概率是p,根据排列组合,从n次中挑选出k次正面朝上,n-k次翻面朝上,发生的概率P为:

几种概率分布(二项分布与泊松分布)

上式中要计算发生k次的概率,只有n是位置量,若要求解,则在二项分布中必须事先知道一个全局的n才行。但是实际生活中我们很难估计的值。饭店油条豆浆店的人数,潜在乘车的人数等等。

n未知难道就没法求解了吗?若我们使用极限思想则:

几种概率分布(二项分布与泊松分布)

求解P正是泊松分布的推导过程。那么上式中只剩下p是未知的,根据二项公式的数学期望为μ=np(期望推倒见文末),我们知道p= μ / n,带入上式并推导计算P的极限得:

几种概率分布(二项分布与泊松分布)

所以:

几种概率分布(二项分布与泊松分布)

有了泊松分布公式,已知均值μ,我们不需要知道总数n,就能求得k值对应的概率是多少

这里啰嗦一句,为什么公式会这样推导,是因为我们在大量采样的基础上相当于已经知道了期望值,所以在求泊松分布时,我们尽量往期望上靠。但是泊松分布也存在危险,如果我们得到的期望不对,或者我们的期望求解过程有问题,那么后面的估计也会有问题。

二项分布的数学期望为:

几种概率分布(二项分布与泊松分布)