你知道有多少数学知识是以“泊松”命名的
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泊松方程在很多APP或者网站中常能看到泊松分布在足球预测中的应用,很久以前笔者就曾研究过泊松分布,本文笔者将对其进行更深入的探讨,运用泊松分布的原理建立预测模型,详细说明建立过程并分析预测结果,抛砖引玉,相互探讨。
首先,我们大概了解一下什么是泊松分布。
泊松分布是以法国数学家泊松(1781~1840)命名的,他是19世纪概率统计学领域里的卓越人物,在数学统计领域中以他命名的理论除了泊松分布外,还有泊松定理、泊松公式、泊松方程、泊松过程、泊松积分、泊松级数、泊松变换、泊松代数、泊松比、泊松流、泊松核、泊松括号、泊松稳定性、泊松积分表示、泊松求和法等等。
简单来说泊松分布就是假设我们知道某一个事件的平均发生次数,并且假设事件与事件之间发生是相互独立的,那么我们就可以计算出这些不确定事件的发生概率分布。
泊松分布被运用到很多小概率事件上,比如二战中的V-2导弹袭击伦敦、交通事故的概率、放射性衰变等。
同理,在足球场上的进球从某种程度上来说就是小概率事件,所以我们可以把定义中提到的事件换成进球。
也就是说,在足球比赛中,如果我们知道对阵双方各自的预期进球数,那么1)我们就能通过运算得到一个囊括所有可能比分的概率分布图(例如图1,每种比分都有对应的概率,左下方是主队获胜比分,右上方是客队获胜比分,夹在中间的是平局比分);2)根据比分概率分布图,进而可以得出胜平负所对应的概率;3)同样还能得到大小球、双方都进球玩法的概率。
图1 泊松分布- 比分概率分布图1. 泊松分布详细步骤1)选择目标联赛:笔者以26个联赛为研究标的,包括五大联赛、五大联赛各自二级别联赛、荷甲、荷乙、葡超、苏超、挪威超、俄超、瑞典超、瑞士超、土超、英甲、希腊超、巴甲、中超、日职、日职乙、澳超。
2)确定数据样本范围:笔者用2014/15至2018/19这5个赛季作为被预测赛季,假设还未进行(如果是非跨年联赛则为2014至2018赛季),样本数据库从2013/14开始向前追溯至2006/07赛季。
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。
泊松公式热学泊松公式是热学领域中一个重要的公式,被广泛应用于热传导、热辐射、热对流等方面的计算。
它是由法国数学家泊松在19世纪初提出的,是热学领域中的一大突破。
本文将为大家详细介绍泊松公式的相关知识。
热学是自然科学中的一个重要分支,研究物体在不同温度下的热现象及其规律,是物理学、化学、地质学等多学科交叉的领域。
其中,热传导、热辐射、热对流等是热学研究的重点内容。
在这些研究中,泊松公式具有重要的应用价值。
泊松公式的基本思想是:在某一点上,热的流入量等于热的流出量,即热通量是相等的。
这个思想在热学中被称为“热平衡原理”,它是热学研究的基础之一。
泊松公式是在三维空间中对热通量的计算公式,它的表达式为:q=-k∇T其中,q为热通量,k为热传导系数,∇T为温度梯度。
这个公式的含义是:热通量的大小与热传导系数成正比,与温度梯度成反比。
当物体温度变化较小时,可以将温度梯度看作是常数,此时热通量与热传导系数成正比。
泊松公式在热学研究中的应用非常广泛。
例如,在热传导中,可以利用泊松公式计算物体内部的热流密度分布,从而预测物体的温度变化。
在热辐射中,可以利用泊松公式计算辐射通量的分布,从而预测物体的辐射热量。
在热对流中,可以利用泊松公式计算流体的温度分布,从而预测流体的运动状态。
除了泊松公式外,热学中还有许多其他的重要公式,例如傅里叶热传导定律、斯特藩-玻尔兹曼定律等。
这些公式的应用使得热学研究更加深入,为实际工程应用提供了强有力的理论支持。
泊松公式作为热学中的重要公式,广泛应用于热传导、热辐射、热对流等方面的研究中。
它的基本思想是热平衡原理,可以帮助我们更好地理解物体的热现象及其规律。
随着热学研究的不断深入,我们相信泊松公式的应用价值将会得到更加广泛的认可和应用。
常用泊松公式泊松公式是数学中常用的一个公式,用于计算某个事件在一定时间内发生的概率。
它由法国数学家西蒙·狄拉克提出,并以法国数学家西蒙·泊松的名字命名。
泊松公式的应用非常广泛,尤其在统计学和概率论中起到了重要的作用。
泊松公式的表达式为:P(x;λ) = (e^(-λ) * λ^x) / x!其中,P(x;λ)表示在一定时间内事件发生x次的概率,λ表示单位时间内事件发生的平均次数,e为自然对数的底,x!表示x的阶乘。
泊松公式的应用领域包括但不限于以下几个方面。
1. 人口统计学在人口统计学中,泊松公式常用于计算某一地区在某一年份内出生、死亡或迁移的人口数量。
通过泊松公式,可以预测人口变动趋势,为政府决策提供参考。
2. 电话交换机排队问题在电话交换机排队问题中,泊松公式可以用于计算单位时间内电话呼叫到达的次数。
通过泊松公式,可以确定电话交换机所需的容量,以保证用户能够及时接通电话。
3. 工业生产过程中的缺陷率在工业生产过程中,产品的缺陷率是一个重要的指标。
通过泊松公式,可以计算在一定时间内产品出现缺陷的概率,从而评估生产过程的质量控制水平。
4. 网络流量分析在网络流量分析中,泊松公式常用于计算单位时间内网络数据包到达的次数。
通过泊松公式,可以评估网络的稳定性和容量,为网络规划和优化提供依据。
5. 金融风险管理在金融风险管理中,泊松公式可以用于计算某一金融事件在一定时间内发生的概率,从而评估风险水平。
例如,在保险领域,可以使用泊松公式来计算保险索赔的概率,为保险公司制定保险费率提供依据。
泊松公式的应用不仅限于上述几个方面,还可以应用于其他领域,如物流管理、医疗资源规划等。
通过合理使用泊松公式,可以更好地理解和分析事件发生的规律,为决策提供科学依据。
需要注意的是,泊松公式的应用需要满足一些前提条件。
首先,事件发生的概率应该是独立且稳定的,不受其他因素的影响。
其次,事件发生的次数应该是离散的,即只能取整数值。
poisson分布是什么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(Siméon-Denis Poisson)在1838年时发表。
Poisson distribution,即泊松分布,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。
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。
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(~4×10核苷酸对)平均产生3个嘧啶二聚体。
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。
数学家发现真理的故事简略版著名数学家华罗庚在年应聘到美国讲学,很受学术界器重。
当时,美国的伊利诺大学以一万美元的年薪,与他订立了终身教授的聘约。
华罗庚的生活一下子舒适起来了,不仅有了小洋楼,大学方面还特地给他配备了四名助手和一名打字员。
新中国成立后,一些人总以为华罗庚在美国已功成名就,生活优裕,是不会回来的了。
然而,物质、金钱、地位并没有能羁绊住他的爱国之心。
年2月,华罗庚毅然放弃了在美国“阔教授”的待遇,冲破重重封锁回到祖国。
途经香港时,他写了一封《告留美同学的公开信》,抒发了他献身祖国的热情。
他满腔热忱地呼吁:“为了国家民族,我们应当回去!”“锦城虽乐,不如回故乡;梁园虽好,非久留之地”。
贝塞克维奇(AbramS.Besicovich,-年)是具有非凡创造力的几何分析学家,生于俄罗斯,一战时期在英国剑桥大学。
他很快就学会了英语,但水平并不怎么样。
他发音不准,而且沿习俄语的习惯,在名词前不加冠词。
有一天他正在给学生上课,班上学生在下面低声议论教师笨拙的英语。
贝塞克维奇看了看听众,郑重地说:“先生们,世上有万人说你们所说的英语,却有两亿俄罗斯人说我所说的英语。
”课堂顿时一片肃静。
英国数学家哈代存有一次必须从丹麦乘船回去英国,至了码头才辨认出已经没大船了、挤小船横越北海风险非常大,同行的乘客都分分向上帝祷告奈良。
而哈代没祷告,只是写下了一张明信片寄到丹麦数学家波尔(物理学家尼尔斯・波尔的滴滴)。
波尔接到信后大吃一惊,信上只写下了一句话:“我证明了黎曼悖论。
”(黎曼悖论就是和哥德巴赫猜想同等级甚至更高的数学难题)哈代平安回到应该后,才向波尔解释原因。
其实他并没有证明黎曼猜想,但如果他坐的船失事了,鉴于他在数学界的崇高地位,大多数人会相信他证明出了黎曼猜想,只是不幸在随后的海难中逝世。
而哈代是一名坚定的无神论者,如果上帝真的存在,就不会让船失事,让哈代平白获此如此巨大的荣誉。
所以他就上开了这个“逆向祷告”的笑话。
泊松分布定理泊松分布定理又称为泊松定理,是概率论中的一条重要定理,它描述了随机事件在单位时间内发生的次数服从泊松分布的概率分布。
泊松分布定理的数学表达式为:P(k) = λ^k * e^(-λ) / k!其中,P(k)表示事件发生k次的概率,λ为单位时间内事件平均发生的次数。
首先,我们来解释一下泊松分布的背景和基本概念。
泊松分布是一种描述离散随机变量的概率分布,它适用于具有以下特点的事件:1. 事件是独立发生的,每次事件的发生与其他事件的发生无关。
2. 事件在单位时间内发生的次数是有限的,没有上限。
3. 事件平均发生的次数在单位时间内是相对稳定的,不会随时间发生变化。
泊松分布定理给出了计算事件发生概率的具体公式,可以通过该公式计算出任意次数事件发生的概率。
泊松分布定理的证明主要基于数学方法,其中用到了高等数学中的泰勒级数展开和极限的概念。
证明的过程比较抽象和复杂,对于一般读者来说可能较难理解。
然而,对于实际应用中的问题,我们可以通过具体的例子来更好地理解和应用泊松分布定理。
例如,假设一个电话交换台每分钟接收的电话次数平均为3次,现在我们希望知道在30分钟内接收到5次电话的概率是多少。
根据泊松分布定理,我们可以计算出这个概率。
首先,将λ=3代入泊松分布定理公式,得到事件发生k=5次的概率P(5):P(5) = 3^5 * e^(-3) / 5!接下来,我们希望计算在30分钟内接收到5次电话的概率,这相当于在30个单位时间内接收到5次电话的概率。
由于事件是独立发生的,我们可以将30分钟内接收到5次电话的概率表示为:P = P(5)^30将前面计算得到的P(5)代入上式,即可计算出在30分钟内接收到5次电话的概率。
通过这个例子,我们可以看到泊松分布定理的应用具有一定的实用性。
在实际问题中,例如交通流量的分析、疾病的发病率研究等,都可以采用泊松分布定理进行概率计算。
总结起来,泊松分布定理是概率论中的一条重要定理,用于描述随机事件在单位时间内发生的次数服从泊松分布的概率分布。
每天一点统计学——泊松分布公式在生活中的应用泊松分布的定义泊松概率分布是考虑在连续时间和空间单位上发生的随机事件的概率。
通俗解释:基于过去的经验,预测该随机事件在新的同样长的时间或同样大的空间中发生N次的概率。
泊松分布包括以下条件:1.单独事件在给定区间内随机、独立地发生,给定区间可以是时间或空间,例如可以是一个星期,也可以是一公里;2.已知该区间的事件平均发生次数,且为有限数值,该事件平均发生次数通常用希腊字母λ(lambda)表示。
泊松分布公式某事件在给定区间内平均发生λ次,在求给定区间内发生r次事件的概率时,使用以下公式:泊松分布公式泊松分布公式用到了指数函数ex,这里的e是数学常数,就是自然对数的底数,近似等于 2.718281828。
泊松分布适合于描述单位时间内随机事件发生的次数的概率分布。
如某一服务设施在一定时间内受到的服务请求的次数,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、DNA序列的变异数、放射性原子核的衰变数等等。
泊松分布公式的应用已知某家小杂货店,平均每周售出2个水果罐头。
请问该店水果罐头的最佳库存量是多少?解:假定不存在季节因素,可以近似认为,这个问题满足以下三个条件:(1)顾客购买水果罐头是小概率事件。
(2)购买水果罐头的顾客是独立的,不会互相影响。
(3)顾客购买水果罐头的概率是稳定的。
各个参数的含义:•P:每周销售r个罐头的概率;•X:水果罐头的销售变量;•r:每周销售罐头数的取值(0,1,2,3…);•λ:每周水果罐头的平均销售量(数学期望),是一个常数,本题为2;根据公式,计算得到每周销售不同数量罐头数的概率及累计概率:从上表可见,如果存货4个罐头,95%的概率不会缺货(5%=1/20,即平均19周发生一次);如果存货5个罐头98%的概率不会缺货(2%=1/50,即平均49周发生一次)。
泊松过程与泊松分布的基本知识1.泊松过程的定义与性质:泊松过程是一类离散时间、连续状态的随机过程,其最主要的特征是事件的发生是无记忆的、独立的和以恒定的速率进行的。
泊松过程的形式定义如下:1)在任何时间点,泊松过程的状态可以是任意非负整数,表示在该时间点之前发生的事件数量。
2)泊松过程在任意非负实数上都是没有增量的。
3)在任意非负实数上,泊松过程的增量是独立的,即泊松过程在不同的时间段上的增量是相互独立的。
4)泊松过程的增量服从泊松分布。
泊松过程的性质包括:1)间隔时间:泊松过程的间隔时间服从指数分布。
对于一个具有泊松分布的过程来说,事件之间的间隔时间是随机的,并且这些间隔时间是独立而且服从指数分布的。
2)超过k个事件的概率:对于一个具有泊松分布的过程来说,超过k个事件的概率由泊松分布的概率密度函数决定。
2.泊松分布的定义与概率密度函数:泊松分布是一种二项分布在事件发生次数为较大的情况下的极限情况,用来描述在固定的时间段内事件发生的次数。
泊松分布的形式定义如下:1)在任意非负整数k上,泊松分布的概率质量函数为P(k)=(λ^k*e^(-λ))/k!其中,λ是事件发生的平均速率或强度,k是事件发生的次数。
2)泊松分布的期望值和方差相等,均为λ。
泊松分布的性质包括:1)事件发生的平均速率或强度λ决定了泊松分布的形状,λ越大,分布越偏右,λ越小,分布越偏左。
2)随着时间段的增加,事件发生的次数的泊松分布逐渐逼近正态分布。
3)泊松分布对于事件发生次数的最大限制是无限大。
3.泊松过程与泊松分布的应用:泊松过程和泊松分布在现实生活中有着广泛的应用。
2)交通流量:泊松过程可以用来建模交通流量的时序变化,对交通拥堵和交通信号灯的优化控制提供参考。
3)网络流量:泊松过程可以用来模拟网络流量的到达和离开情况,研究网络性能和流量控制策略。
4)自然灾害:泊松过程可以用来研究自然灾害的发生频率和强度,预测地震、火灾、洪水等自然灾害的风险和概率。
(完整版)泊松定理及其应用
引言
泊松定理是概率论中一项重要的定理,它描述了一个随机事件在一定时间内发生的次数与其平均发生率之间的关系。
泊松定理被广泛应用于各个领域,包括工程学、统计学和金融学等。
泊松定理的表述
泊松定理表述如下:在一个给定时间段内,一个随机事件的发生次数服从泊松分布。
泊松分布的参数是该事件在该时间段内的平均发生率。
泊松定理的公式
泊松分布的概率质量函数为:
P(X=k) = (e^(-λ) * λ^k) / k!
其中,`λ`代表事件在给定时间段内的平均发生率,`k`代表事件的发生次数。
泊松定理的应用
泊松定理在实际应用中有很多方面,以下列举了其中几个重要
的应用领域:
1. 电话交换系统:泊松定理可以用于估计电话系统中的呼叫流量,并帮助设计适当的系统容量,以满足不同时间段的呼叫需求。
2. 金融风险模型:泊松定理可以用于建立金融市场中某些事件(如股票价格的变化)的模型,从而评估风险和制定相关的投资策略。
3. 交通流量分析:泊松定理可以帮助分析交通流量中车辆的到
达情况,从而优化交通信号灯的配时策略,提高道路的通行效率。
4. 零件故障率分析:泊松定理可以用于估计机械零件的故障率,并为维修计划提供依据,从而提高设备的可靠性和维护效率。
以上只是泊松定理在实际应用中的一些例子,该定理还有许多
其他应用领域,如服务中心的排队理论、生物学中的分子碰撞等等。
结论
泊松定理是概率论中一个重要的定理,能够描述随机事件在一定时间内发生的次数与其平均发生率之间的关系。
该定理在各个领域都有广泛的应用,并且可以帮助解决各种实际问题。
泊松分布知识总结及例子泊松分布是一种概率分布模型,用于描述单位时间内随机事件发生的次数。
它由法国数学家西蒙·丹尼·泊松在19世纪初提出,并由他研究蒸汽机锅炉爆炸事件时得出的结论。
一、泊松分布的特点:1.事件在时间或空间上是独立发生的:泊松分布适用于事件发生的概率在任意一段时间或一段空间上是相同的情况。
例如,一个有利于随机事件发生的环境中,每个人厕所来的次数或每英里道路上的车辆数都可以用泊松分布描述。
2.在一个固定的时间或空间单位内,随机事件发生的概率是稳定的:单位时间内事件发生的概率不会因为过往的发生次数而改变。
3.随机事件的平均发生率是已知的:泊松分布的参数是事件在单位时间内的平均发生率λ。
单位时间在这里可以是分钟、小时、天、年等等。
二、泊松分布的概率质量函数:泊松分布的概率质量函数(probability mass function)可以表示为:P(X=k)=e^(-λ)*(λ^k)/k!其中,P(X=k)表示在单位时间内事件发生k次的概率,e是自然对数的底,λ是单位时间内事件的平均发生率(也是泊松分布的参数),k是事件发生的次数。
三、泊松分布的期望和方差:泊松分布的期望和方差都等于λ,即E(X)=Var(X)=λ。
四、泊松分布的例子:2.路口交通流量:假设一些路口每分钟平均有λ辆汽车通过,那么在特定时间段内通过该路口的汽车数量可以用泊松分布描述。
例如,在十分钟内通过该路口的汽车数目为k的概率可以由泊松分布计算。
3.网络攻击事件:假设一个网络每小时平均接收到λ次攻击事件,可以用泊松分布描述在特定时间段内发生特定数量攻击事件的概率。
例如,在一天内遭遇到5次攻击的概率可以由泊松分布计算。
7. 泊松公式、泊松分布与泊松大数定律泊松(Possion)的名字对学概率论与数理统计的人来说,可谓耳熟能详。
原因主要在于泊松近似公式,以及更重要的,原于该近似公式的泊松分布,分布的重要性和知名度在离散型分布中仅次于二项分布。
泊松的另一个重要工作是把伯努利大数定律推广到每次试验中事件发生的概率可以不同的情况,现称泊松大数定律。
继狄莫佛给出二项概率近似计算公式(10之后,丹尼尔和拉普拉斯也给出了二项概率近似计算公式,但这些公式在现今的教科书上已很少提及,只有泊松近似公式则不然,其形式为(11)其中,。
公式(11在教科书上通称为泊松逼近公式、泊松近似公式或泊松公式。
它是泊松在1838年于一本有关《概率在法律审判的应用》一书中所引进,此公式适用于很小,很大而又不甚大时,这正好填补了狄莫佛公式(10的不足,因后者只适用于不太接近于0和1的时候。
不过,从历史上看,狄莫佛早在1712年已实质上做出了这个结果。
泊松过程与泊松分布的基本知识泊松过程是随机过程的一个经典模型,是一种累积随机事件的发生次数的独立增量过程。
也就是说,每次事件的发生是相互独立的。
那么泊松分布和泊松过程又什么关系呢?可以说泊松分布是描述稀有事件的统计规律,即可以描述一段时间内发生某个次数的概率。
而泊松过程呢,就适合刻画“稀有事件流”的概率特性。
比较:泊松分布χkP(X = K)= — e泊松过程的主要公式:P{Λr(t + s)-Λ∕(s) = n} = §其实没多少不一样对不对?不一样的是泊松过程是一个可以查看在时间t内发生次数的概率,这个t是可变的。
泊松分布则是给定了时间。
泊松过程的关键在于,它的到达间隔序列Tn,即每两次发生的时间是服从的独立同指数分布的。
如果每次发生的间隔时间不服从指数分布,那么这个随机过程就会更一般化,我们成为是更新过程,这也是随机过程的推广。
泊松过程分为齐次泊松过程和非齐次泊松过程,齐次的意思很简单,就是说过程并不依赖于初始时刻,强度函数是一个常数,从上面的公式也看得出来。
而非齐次则是变成了,这意味着什么呢?这以为着随着与时间的改变,强度是会改变的,改变服从强度函数,说了这么久,强度究竟是个什么概念?强度的意思就是泊松过程的该事件发生的频率,或者说快慢,泊松分布中我们知道期望就是,实际含义就是,在一段时间内,发生的次数平均水平是次。
复合泊松过程:泊松过程我们已经知道,用描述一段时间累积发生的次数,但是如果每次发生带来的后果都是不一样的,我们怎么描述这个过程呢?比如,火车站到达的乘客是服从泊松过程的,但是每个乘客携带有不同重量的行李,我们如何刻画在[0,t]时间内行李总重量呢,这个过程就是复合泊松过程。
复合泊松过程的均值函数和方差函数一般可以用全期望和全方差公式进行计算,因为简单泊松过程的期望很容易求。
更新过程:上文已经说到,更新过程作为泊松过程的推广,更具有一般性,那么在讨论更新过程时,我们更多地讨来更新函数,更新函数是更新过程的均值函数m(t)=E[N(t)],怎么理解呢,就是说需要用t时刻的累积计数的期望特性来表达更新过程。
概率论泊松定理概率论是数学中的一个分支,研究随机事件的概率,是现代科学中非常重要的一部分。
在概率论中,泊松定理是一条重要的定理,它描述了在一定条件下,随机事件的概率分布可以用泊松分布来近似表示。
泊松分布是一种离散概率分布,用于描述在固定时间或空间内,事件发生的次数的概率分布。
泊松定理在实际应用中有着广泛的应用,例如在人口统计、信号处理、医学、金融等领域都有重要的应用。
泊松分布的定义泊松分布是一种离散概率分布,它描述了在固定时间或空间内,事件发生的次数的概率分布。
在泊松分布中,事件发生的概率是独立的,且发生的概率是固定的。
泊松分布的概率质量函数如下所示:P(X=k)=e^(-λ) λ^k / k!其中,λ是事件发生的平均次数,k是事件发生的次数。
这个公式的含义是,在固定时间或空间内,事件发生k次的概率是e^(-λ) λ^k / k!。
泊松分布的特点泊松分布有以下几个特点:1. 事件发生的概率是独立的,且发生的概率是固定的。
2. 事件发生的次数是离散的,即只能取整数值。
3. 泊松分布的期望和方差都等于λ,即E(X)=Var(X)=λ。
4. 泊松分布的概率质量函数是单峰的,且随着λ的增大,分布的峰值向右移动,并且分布变得更加陡峭。
泊松定理的定义泊松定理是指,在一定条件下,当事件发生的次数非常大时,事件发生的概率可以用泊松分布来近似表示。
具体来说,当事件发生的概率很小,但事件发生的次数很大时,用泊松分布可以近似表示事件的概率分布。
泊松定理的表述泊松定理可以用以下公式来表述:当n很大,p很小,且np=λ时,二项分布B(n,p)可以用泊松分布P(λ)来近似表示。
其中,n是试验的次数,p是事件发生的概率,np是事件发生的次数的期望值,λ是事件发生的平均次数。
泊松定理的证明泊松定理的证明可以通过二项分布的极限定理来完成。
具体来说,当试验的次数n很大,事件发生的概率p很小,但事件发生的次数np=λ时,二项分布B(n,p)可以用泊松分布P(λ)来近似表示。
常用泊松公式泊松公式是概率论中的一个重要公式,用于计算在一定时间或空间范围内某事件发生的概率。
它是由法国数学家西蒙·丹尼尔·泊松于1837年提出的,因此得名泊松公式。
泊松公式的基本形式为:P(k) = (λ^k * e^(-λ)) / k!,其中P(k)代表事件发生k次的概率,λ代表平均发生率,e代表自然对数的底,k!代表k的阶乘。
在实际应用中,泊松公式常用于描述稀有事件的概率分布。
稀有事件是指在某个时间或空间范围内,事件发生的次数相对于总体的规模来说非常少,且事件之间独立且均匀分布。
泊松公式的应用领域非常广泛,下面将分别介绍几个常见的应用案例。
1. 电话交换机的呼叫概率假设某个电话交换机平均每小时接收到10个呼叫请求,那么我们可以使用泊松公式来计算在某个小时内接收到k个呼叫请求的概率。
例如,我们想知道在某个小时内接收到恰好5个呼叫请求的概率,可以代入λ=10,k=5到泊松公式中进行计算。
2. 交通事故的发生概率交通事故的发生往往是一个稀有事件,且事件之间独立且均匀分布。
假设某个城市平均每天发生3起交通事故,我们可以使用泊松公式来计算在某一天内发生k起交通事故的概率。
例如,我们想知道在某一天内发生恰好2起交通事故的概率,可以代入λ=3,k=2到泊松公式中进行计算。
3. 客户到达的概率在某些服务行业,如银行、餐厅等,客户到达的频率往往是随机的。
假设某个银行分行平均每小时有5个客户到达,我们可以使用泊松公式来计算在某个小时内有k个客户到达的概率。
例如,我们想知道在某个小时内有恰好3个客户到达的概率,可以代入λ=5,k=3到泊松公式中进行计算。
4. 放射性衰变的概率放射性衰变是一种随机事件,其发生概率可以使用泊松公式进行计算。
假设某个放射性物质的平均每分钟发生10次衰变,我们可以使用泊松公式来计算在某一分钟内发生k次衰变的概率。
例如,我们想知道在某一分钟内发生恰好2次衰变的概率,可以代入λ=10,k=2到泊松公式中进行计算。
概率论大作业 --泊松分布班级:11011001班姓名:郭敏学号:20103026122013年1月10日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。
泊松分布在现实生活中应用非常广泛,如数学建模、管理科学、运筹学及自然科学、概率论等等。
在某些函数关系泊松分布起着一种重要作用,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以及基本相关知识, 并讨论了这些知识在实际生活中的重要作用。
关键词:泊松分布性质及其应用、二项分布、泊松过程近数十年来,泊松分布日益显示其重要性,成了了解概率论中最重要的几个分布之一。
一、泊松分布的由来在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。
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 kn n !lim 。
证明 由λ=n np 得:{}()()nnk n k kn kn n n k n n k n n k k n n n k x P ⋅--⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+--==λλλλ11121111!1!11 显然,当k = 0 时,故λ-n e k} x P{→=。
当k ≥1 且k → ∞时,有λλ-⋅-→⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯e n n k n n n nkn 1,11121111从而{}λλ-→=e k k x P kn 1,故{}λλ-∞→==e k k x P kn n !lim 。
你知道有多少数学知识是以“泊松”命名的.txt24生活如海,宽容作舟,泛舟于海,方知海之宽阔;生活如山,宽容为径,循径登山,方知山之高大;生活如歌,宽容是曲,和曲而歌,方知歌之动听。
你知道有多少数学知识是以“泊松”命名的?
泊松(Poisson, Simeon Denis 1781.6.21~1840.4.25)是著名的法国数学家,力学家和物理学家。
泊松在积分理论、微分方程、概率论、级数理论等方面都有过较大的贡献。
1781年6月21日泊松生于法国卢瓦雷省皮蒂维耶,1840年4月25日卒于巴黎索镇。
泊松的父亲是退役军人,退役后在村里作小职员,法国革命爆发时任村长。
泊松最初奉父命学医,但他对医学并无兴趣,不久便转向数学。
1798年泊松进入巴黎综合工科学校深造,成为拉格朗日、拉普拉斯的得意门生。
1800年泊松毕业时因学习成绩优异,而且研究论文也很优秀,他得到拉普拉斯和拉格朗日的赏识,在拉普拉斯的大力推荐下,他被留校任教。
1802年任巴黎理学院教授,1806年接替付立叶任该校教授。
决定了泊松一生道路的数学趣题
据说泊松在青年时代研究过一个有趣的数学游戏:某人有12品脱啤酒一瓶(品脱是英容量单位,1品脱=0.568升),想从中倒出6品脱。
但是他没有6品脱的容器,只有一个8品脱的容器和一个5品脱的容器。
怎样的倒法才能使5品脱的容器中恰好装好了6品脱啤酒?想不到的是,对这个数学游戏的研究竟决定了泊松一生的道路。
从此,他决心要当一位数学家。
由于他的刻苦努力,他终于实现了自己的愿望。
这个数学游戏有两种不同的解法,如下面的两个表所示。
第一种解法:
12 12 4 4 9 9 1 1 6
8 0 8 3 3 0 8 6 6
5 0 0 5 0 3 3 5 0 第二种解法:
12 12 4 0 8 8 3 3 11 11 6 6
8 0 8 8 0 4 4 8 0 1 1 6
5 0 0 4 4 0 5 1 1 0 5 0
泊松是法国第一流的分析学家。
年仅18岁他就发表了一篇关于有限差分的论文,受到了勒让德的好评。
泊松工作的特色是应用数学方法研究各种力学和物理学问题,因此他在数学和物理学两个领域都取得到丰硕的成果,作出了重要的贡献。
数学家贝尔说:“泊松知道怎样做到举止非常高贵”。
泊松一生都对摆的研究非常感兴趣
泊松一生都对摆的研究非常感兴趣,他的科学生涯是从研究微分方程及其在摆的运动和声学理论中的应用开始的。
直到晚年,他仍用大部分时间和精力从事摆的研究。
他为什么对摆如此着迷?有一个传说,泊松小时候由于身体孱弱,他的母亲把他托给一个保姆照料,保姆一
离开他时,就把泊松放在一个摇篮式的布袋里,并将布袋挂在棚顶的钉子上,吊着他摆来摆去。
保姆觉得这样不但可以使孩子身上不被弄脏,而且还有益于孩子的健康。
泊松后来风趣地说:吊着我摆来摆去不但是我孩提时的体育锻炼,并且使我在孩提时就熟悉了摆。
“我建立了描述随机现象的一种概率分布”——泊松
泊松一生从事数学的教学和研究,取得了丰硕的研究成果。
共发表论文300多篇。
他对积分理论、行星运动理论、热物理、弹性理论、电磁理论、位势理论和概率论都有重要贡献。
在数学物理方面,泊松将数学应用于物理学,涉及电,磁,热,声,光等许多方面。
泊松在数学上的研究涉及定积分,有限差分理论,偏微分方程,变分法,级数等许多方面。
数学史家克莱因指出:“泊松是第一个沿着复平面上的路径实行积分的人.”他给出了调和分析中的泊松求和公式。
1817年他就对序列收敛的条件就有了正确的认识,在他的书给出详细的说明。
泊松对发散级数进行了深入的研究,在把任意函数表示为三角级数和球函数时,他广泛地使用了发散级数,用发散级数解出过微分方程,并导出了用发散级数作计算怎样会导致错误的例子,建立了“发散级数求积”的理论。
他还把许多含有参数的积分化为含参数的幂级数。
他关于定积分的一系列论文以及在傅里叶级数方面取得的成果,为后来的狄利克雷和黎曼的研究铺平了道路。
▲在引力学中,他发表了《关于球体引力》和《关于引力理论方程》的论文,引入了著名的泊松方程.他的《力学教程》,发展了拉格朗日和拉普拉斯的思想,在很长的时期内被认为是标准的教科书;
▲泊松解决了许多热传导方面的问题,他使用了按三角级数、勒让德多项式、拉普拉斯曲面调和函数的展开式,提出了热传导问题的泊松积分,这方面的许多成果都包含在其《热的数学理论》一书中;
▲泊松把引力理论的泊松方程推广应用到电学和磁学的理论,他解决了许多静电学和静磁学的问题,提出了位势理论中的泊松方程,为静电势理论的建立作出了贡献;
▲研究了膛外弹道学和水力学的问题;提出了弹性理论方程的一般积分法,引入了泊松常数.他还用变分法解决过弹性理论的问题;
▲在天体力学方面,他研究了关于月球和行星理论以及太阳系稳定性的某些问题,计算出由球体和椭球体引起的万有引力.他1831年还发表了《毛细管作用新论》。
在天体力学方面,他推广了拉格朗日和拉普拉斯有关行星轨道稳定性的研究,还计算出球体和椭球体之间的引力。
他用行星内部质量分布表示重力的公式对20世纪通过人造卫星轨道确定地球形状的计算仍有实用价值。
他独立地获得轴对称重刚体定点转动微分方程的积分,即通常称为拉格朗日(工作在泊松前,发表在后)的可积情况。
他在1831年发表的《弹性固体和流体的平衡和运动一般方程研究报告》一文中第一个完整地给出说明粘性流体的物理性质的方程,即本构关系。
欧拉-马克劳林求和公式的余项也是由泊松首先加上去的。
▲泊松晚年从事概率论研究,他是19世纪在概率统计领域里作出了重要贡献的数学家。
在概率论方面,泊松最突出的成就是他改进了概率论的运用方法,特别是用于统计方面的方法,1837年他在《关于判断的概率之研究》一文中提出描述随机现象的一种常用分布,在概率论中现称泊松分布。
这一分布在公用事业、放射性现象等许多方面都有应用。
他推广了“大数定律”,并导出了在概率论与数理方程中有重要应用的泊松积分。
泊松是从法庭审判问题出发研究概率论的,提出了描述随机现象的一种常用的分布,即泊松分布。
1837年出版了他的专著《关于刑事案件和民事案件审判概率的研究》。
除泊松分布外,还有泊松变量,泊松过程,泊松试验,泊松大数定律等。
将摄动函数展开成幂级数和三角级数的混合级数,就叫做泊松级数。
由于泊松研究的范围十分广泛而有成效,在积分理论、微分方程、概率论、级数理论等方面都有过较大的贡献所以不少数学名词都与他的名字联系在一起。
以泊松的名字命名的知识有:泊松定理、泊松公式、泊松方程、泊松分布、泊松过程、泊松积分、泊松级数、泊松变换、泊松代数、泊松比、泊松流、泊松核、泊松括号、泊松稳定性、泊松积分表示、泊松求和法……等。
1808年任法国经度局天文学家,1809年任巴黎理学院力学教授。
1812年当选为法国科学院院士,1816年应聘为索邦大学教授,1826年被选为彼得堡科学院名誉院士,1837年被封为男爵。