【陸勤筆記】《深入淺出統計學》7幾何分布、二項分布、泊松分布:堅持離散

2021-03-01 R語言

計算概率分布頗為耗時。但是,我們可以掌握一些特殊而有用的概率分布,比方說幾何分布、二項分布和泊松分布,利用這些特殊的概率分布,可以快速地計算概率、期望和方差。

幾何分布

幾何分布有以下特點:

進行一系列相互獨立的試驗。

每一次試驗都既有成功的可能,也有失敗的可能,且單次試驗的成功概率相同。

你所研究的是為了取得第一次成功需要進行多少次試驗。

幾何分布表示形式。


幾何分布的形狀如下。


幾何分布的描述。


幾何分布的期望


幾何分布的方差


幾何分布匯總


二項分布,舉例和總結如下。


二項分布滿足以下條件。

你正在進行一系列獨立試驗

每一次試驗都存在成功與失敗的可能,每一次試驗成功的概率相同

試驗的次數有限

前面兩個條件和幾何分布一樣,差別在與第三個條件,二項分布是你感興趣的是獲得成功的次數。


二項分布的圖形


說明:根據n與p的不同數值,二項分布的形狀發生變化。p越接近0.5,圖形越對稱。一般情況下,當p小於0.5,圖形向右偏斜;當p大於0.5,圖形向左偏斜。

二項分布的期望與方差

首先分析單次試驗的情況,單次試驗的成功概率為p,符合二項分布,根據這些條件,我們可以簡單地求出其期望與方差。

然後分析n個獨立試驗,在單次試驗的基礎上,可以簡單地求解出n次獨立試驗的期望和方差,結果如下。


二項分布總結


泊松分布

泊松分布包括以下條件

單獨事件在給定的區間內隨機、獨立地發生。給定的區間可以是時間或者空間,例如可以是一個星期、也可以是一英裡。

已知該區間內事件發生的平均次數(或者叫做發生率),且為有限數字。


泊松分布的期望與方差


泊松分布的形狀及說明


組合泊松變量

如果X和Y是獨立隨機變量,則有。


偽裝下的泊松分布

二項分布與泊松分布的近似關係。


泊松分布總結


總結


思考題

1 幾何分布、二項分布和泊松分布怎麼應用?


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