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概率论Q
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泊松分布最常见的一个应用就是,它作为了排队论的一个输入。
比如在一段时间t(比如 1 个小时)内来到食堂就餐的学生数量肯定不会是一个常数(比如一直是 200 人),而应该符合某种随机规律:
假如在 1 个小时内来 200 个学生的概率是 10%,来 180 个学生的概率是 20%……一般认为,这种随机规律服从的就是泊松分布。
这个
分布是S.-D.泊松研究二项分布的渐近公式时提出来的。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。生活中,当一个随机事件,例如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。
其实泊松分布在日常中还是很好辨别的,因为他有一个累计的过程。曾看到一篇用泊松分布来分析美国治安的例子,引来给大家看看: 美国枪击案假定它们满足"泊松分布"的三个条件:
(1)枪击案是小概率事件。
(2)枪击案是独立的,不会互相影响。
(3)枪击案的发生概率是稳定的。
显然,第三个条件是关键。如果成立,就说明美国的治安没有恶化;如果不成立,就说明枪击案的发生概率不稳定,正在提高,美国治安恶化。根据资料,1982--2012年枪击案的分布情况如下:
计算得到,平均每年发生2起枪击案,所以 λ = 2 。
上图中,
蓝色的条形柱是实际的观察值,
红色的虚线是理论的预期值。
可以看到,
观察值与期望值还是相当接近的。
我们用"卡方检验",检验观察值与期望值之间是否存在显著差异。卡方统计量 = Σ[(观察值-期望值)^2/期望值]
计算得到,卡方统计量等于9.82。查表后得到,置信水平0.90、自由度7的卡方分布临界值为12.017。因此,卡方统计量小于临界值,这表明枪击案的观察值与期望值之间没有显著差异。所以,可以接受"发生枪击案的概率是稳定的"假设,也就是说,从统计学上无法得到美国治安正在恶化的结论。
但是,也必须看到,卡方统计量9.82离临界值很接近,p-value只有0.18。也就是说,对于"美国治安没有恶化"的结论,我们只有82%的把握,还有18%的可能是我们错了,美国治安实际上正在恶化。因此,这就需要看今后两年中,是否还有大量枪击案发生。如果确实发生了,泊松分布就不成立了。
PMF( 概率质量函数 ): 是对 离散随机变量 的定义. 是 离散随机变量 在各个特定取值的概率. 该函数通俗来说,就是 对于一个离散型概率事件来说, 使用这个函数来求它的各个成功事件结果的概率.
PDF ( 概率密度函数 ): 是对 连续性随机变量 的定义. 与PMF不同的是 PDF 在特定点上的值并不是该点的概率, 连续随机概率事件只能求一段区域内发生事件的概率, 通过对这段区间进行积分来求. 通俗来说, 使用这个概率密度函数 将 想要求概率的区间的临界点( 最大值和最小值)带入求积分. 就是该区间的概率.
各种分布及应用场合(建模对象)
http://www.360doc.com/content/14/0110/18/15459877_344179498.shtml
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