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    泊松分布,泊松分布的背景模型

    作者:Tan09wlll 栏目:Tan的日记 时间:2021-01-09 10:13:58

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    叹!百花齐放的时代,渐行渐远!



    从泊松分布出发的简单整理

    泊松分布与泊松过程

         泊松分布是单位时间内事件发生的次数的概率。而泊松过程是是一种累积随机事件的发生次数的独立增量过程。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。比如一个小时内公交站台内通过的公交数量。是离散的量。

         在泊松过程中,我们把想观察到的事件叫做到达(Arrival)。把单位时间内到达的数量,叫做到达率(Arrival Rate)。

         泊松过程需要满足以下三个性质:

         在任意单位时间长度内,到达率是稳定的。

         未来的实验结果与过去的实验结果无关。

         在极小的一段时间内,有1次到达的概率非常小,没有到达的概率非常大。

         泊松过程的核心就是,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。

    泊松分布与指数分布

         指数分布分布函数如下:

         泊松分布

         指数分布

         指数分布的公式可以从泊松分布推断出来。如果下一个事件发生要间隔时间 t ,就等同于 t 之内没有任何此类事件发生。

         反过来,事件在时间 t 之内发生的概率,就是1减去上面的值

         注意:泊松分布是单位时间内独立事件发生次数的概率分布,指数分布是独立事件的时间间隔的概率分布。

         请注意是"独立事件",泊松分布和指数分布的前提是,事件之间不能有关联,否则就不能运用上面的公式。

    与伽马分布的关系

         指数分布解决的问题是“要等到一个随机事件发生,需要经历多久时间”

         伽玛分布解决的问题是“要等到n个随机事件都发生,需要经历多久时间”

         泊松分布解决的是“在特定时间里发生n个事件的机率”。

         伽玛分布可以看作是n个指数分布的独立随机变量的加总。

    二项分布和泊松分布

         n很大,p很小时泊松分布可以用来近似二项分布,此时 λ=np

         二者关系的直观解释:

         从泊松分布说起。把单位时间分成n等分,称为n个时间窗口。那么在某个时间窗口发生一个事件的概率为λ/n.那么我们可以将泊松分布和二项分布对应起来:在某个时间窗口里发生事件, 对应抛出正面硬币;发生k次事件,对应抛出k个正面。因此,泊松分布和二项分布近似了。

         问题:为什么n要足够大,p要足够小?

         因为在分时间窗口的时候有个假设:每个时间窗口最多只有一次事件发生。