泊松分布
泊松分布公式
Poisson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。
离散型概率分布
概率论中常用的一种离散型概率分布。若随机变量 X 只取非负整数值,取k值的概率为
(k=0,1,2,…),
则随机变量X 的分布称为泊松分布,记作P(λ)。这个分布是S.-D.泊松研究二项分布的渐近公式是时提出
来的。泊松分布P (λ)中只有一个参数λ,它既是泊松分布的均值,也是泊松分布的方差。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。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。
泊松分布
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。
泊松分布的概率函数
泊松分布
泊松分布的概率分布函数为:
P(X=k)=\frac{e^{-\lambda}\lambda^k}{ k!} 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。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。
泊松分布的期望和方差均为λ
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。
泊松分布的应用
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。
指数分布
指数分布:
概率密度函数
公式
其中λ> 0是分布的一个参数,常被称为率参数(rate parameter)。指数分布的区间是[0,∞)。如果一个随机变量X呈指数分布,则可以写作:X~ Exponential(λ)。
分布函数
数学期望和方差
期望:
方差:
则称X遵从指数分布(参数为λ)。
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。
分布应用
在电子元器件的可靠性研究中,通常用于描述对发生的缺陷数或系统故障数的测量结果。这种分布表现为均值越小,分布偏斜的越厉害。
指数分布应用广泛,在日本的工业标准和美国军用标准中,半导体器件的抽验方案都是采用指数分布。此外,指数分布还用来描述大型复杂系统(如计算机)的平均故障间隔时间MTBF的失效分布。但是,由于指数分布具有缺乏“记忆”的特性.因而限制了它在机械可靠性研究中的应用,所谓缺乏“记忆”,是指某种产品或零件经过一段时间t0
的工作后,仍然如同新的产品一样,不影响以后的工作寿命值,或者说,经过一段时间t0的工作之后,该产品的寿命分布与原来还未工作时的寿命分布相同,显然,指数分布的这种特性,与机械零件的疲劳、磨损、腐蚀、蠕变等损伤过程的实际情况是完全矛盾的,它违背了产品损伤累积和老化这一过程。所以,指数分布不能作为机械零件功能参数的分布形式。
指数分布虽然不能作为机械零件功能参数的分布规律,但是,它可以近似地作为高可靠性的复杂
部件、机器或系统的失效分布模型,特别是在部件或机器的整机试验中得到广泛的应用。
指数分布比幂分布趋近0的速度慢很多,所以有一条很长的尾巴。指数分布很多时候被认为是长尾分布。互联网网页链接的出度入度符合指数分布
指数分布的参数为λ,则指数分布的期望为1/λ,方差为(1/λ)的平方。