概述
传送门 1、泊松分布和指数分布:10分钟教程 如果打不开,请点击10分钟!搞懂泊松分布 and 指数分布
2、泊松分布与指数分布的重新理解
泊松分布的简易理解
如果某事件以固定强度λ,随机且独立地出现,该事件在单位时间内出现的次数(个数)可以看成是服从泊松分布。
这个固定强度λ其实就是泊松分布的期望和方差。传送门3、泊松分布的期望和方差推导
举个例子吧:假如我平均每天去超市三次,那我明天会去超市几次?
注意,平均每天去超市三次,并不代表每天一定去超市三次。这里的平均每天去超市三次就是指固定强度λ=3.
因此,我明天可能去超市n次,n=0,1,2,3,……。泊松分布计算器这个计算器默认是单位时间,与时间相关的就直接用λt替换λ~
明天我去超市0次的概率,根据泊松分布可以算出0.0498;
明天我去超市1次的概率,根据泊松分布可以算出0.1494;不大于1次的概率,0.1991
明天我去超市2次的概率,根据泊松分布可以算出0.224;不大于2次的概率,0.4232
明天我去超市3次的概率,根据泊松分布可以算出0.224;不大于3次的概率,0.6472
明天我去超市4次的概率,根据泊松分布可以算出0.168;不大于4次的概率,0.8153
明天我去超市5次的概率,根据泊松分布可以算出0.1008;不大于5次的概率,0.9161
概率分布函数简称分布函数。传送门4、Richard Xu 怎样通俗地理解分布函数?
概率密度函数简称概率密度。传送门5、Counterbalance概率密度函数在某一点的值有什么意义?
概率分布函数和概率密度函数的进一步理解。传送门6、应该如何理解概率分布函数和概率密度函数?
泊松分布的图形大概是下面的样子。这个图是传送门1中的图形,该图形中,固定时间长度(单位时间)与纵坐标的乘积就表示概率。所有的柱状图的面积相加为1。
matlab中的概率统计函数,传送门7、MATLAB概率统计函数(1)
matlab下泊松分布绘图代码
x=0:1:10
px=poisspdf(x,3); %λ=3 生成泊松分布的概率密度函数
plot(x,px)
y=poisscdf(x,3); %λ=3 生成泊松分布的概率分布函数
plot(x,y)
固定强度λ=3的泊松概率分布函数图形如下:
(概率)分布函数还有一个更好理解的名字,叫做累积分布函数(Cumulative Distribution Function)。累积理解起来有点不爽,我一般是记成累计~一个意思,理解就好。根据分布函数,可以较直观的看出,去超市不大于n次的概率。
固定强度λ=3的泊松概率密度函数图形如下:
某一点的概率密度大,说明在这一点附近发生的概率相对于其他点发生的概率大。注意,概率密度是可以大于1的,假如说某一点的概率密度为100,但是这一点附近指的是,这一点的区间长度可能会远远小于0.001.因此这一点附近发生的概率大概是0.1=100x0.001,概率密度与x轴围成的面积是1,也就是说,所有事件发生的概率和为1。这里面涉及到微积分中的积分问题,感兴趣的可以去看下微积分中积分的物理意义~
一般地,离散型随机变量的分布函数为阶梯函数。传送门8、怎样理解离散型随机变量分布函数的右连续性?
我的例子是离散型的随机变量,但是我做的图是连续型的随机变量的概率分布函数和概率密度函数,所以例子和图不匹配。
曾经的我以为世界非黑即白,硬币只有正反两面。
初中的我知道了硬币的正面和反面的概率都是0.5。(离散)
再后来我知道了,世界并不是非黑即白,还有灰色。从白(255)到黑(0),是可以用灰度来衡量的。(连续)
人可以被分成好人和坏人。概率密度函数类似于灰度。
人的一生很长,某人在某一点的概率密度函数很大,灰度很大(255),但是持续的时间很短,说明这个人在那段时间表现出来的是个好人。这或许也是理解概率密度函数的一种方法。
小的时候我评价别人的时候说,他是好人。我现在会说,他很可能是好人(较大的概率)。概率论让我中毒不浅~
传送门9、泊松分布的现实意义是什么,楚小鱼
注意Poisson还有一个知名度比较小的第二个定义,或者说是Poisson Process的定义:假定一个事件在一段时间内随机发生,且符合以下条件:
(1)将该时间段无限分隔成若干个小的时间段,在这个接近于零的小时间段里,该事件发生一次的概率与这个极小时间段的长度成正比。(2)在每一个极小时间段内,该事件发生两次及以上的概率恒等于零。
(3)该事件在不同的小时间段里,发生与否相互独立。
则该事件称为poisson process。
泊松分布的用途:
- 某人一天内收到的微信的数量
- 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
指数分布的简易理解
传送门:10、如何理解指数分布的无记忆性?
11、指数分布的定义形式及应用
指数分布是一种连续概率分布。
指数分布和泊松分布是有关系的:
指数函数的无记忆性来自于泊松过程k=0时的 时间指数性,而泊松过程k=0时的 时间指数性 来自于泊松分布时 lambda的恒定性,也就是离散情况下,二项分布的n*p的恒定性。
传送门12、指数分布的期望和方差推导
指数分布的用途:
- 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
- 在排队论中,一个顾客接受服务的时间长短也可以用指数分布来近似。
- 无记忆性的现象(连续时)
举个例子吧,假设我平均每三天去超市一次,服从指数分布。
那么我平均每天去超市1/3次。 λ就表示平均每单位时间发生该事件的次数,是指数函数的分布参数。此处的λ=1/3。
那么,指数分布概率分布是解决什么问题呢。
我今天去了超市,那么
我隔了1天没有去超市的概率,根据指数分布可以算出0.7165,隔了1天就又去了超市的概率,根据指数分布可以算出0.2835;
我隔了2天没有去超市的概率,根据指数分布可以算出0.5134,我在2天内去了超市的概率,根据指数分布可以算出0.4866;
我隔了3天没有去超市的概率,根据指数分布可以算出0.3679,我在3天内去了超市的概率,根据指数分布可以算出0.6321;
我隔了4天没有去超市的概率,根据指数分布可以算出0.2636,我在4天内去了超市的概率,根据指数分布可以算出0.7364;
我隔了5天没有去超市的概率,根据指数分布可以算出0.1889,我在5天内去了超市的概率,根据指数分布可以算出0.8111;
(计算方法使用的是MATLAB中的expcdf函数,此处需要注意的是,expcdf函数的第二个参数是指数函数的期望值,此处λ=1/3,期望值为3,也就是说,我预期隔了3天会去超市1次。)
matlab下指数分布绘图代码
x=0:1:10;
ex=expcdf(x,3);%这里的第二个参数是均值(期望),指数分布的概率分布函数
plot(x,ex)
ey=exppdf(x,3);%指数分布的概率密度函数
plot(x,ey)
λ=1/3(期望为3)的指数分布概率分布函数图形如下:
从图中可以看出,我今天去了超市,那么我在10天内去了超市的概率都还没到1。
因为银行排队论中,一个顾客接受服务的时间长短也可以用指数分布来近似,所以说,哪怕银行雇员告诉你,我们平均每10分钟就能服务完1个顾客,你也要做好排队2个小时的思想准备~~~~
λ=1/3(期望为3)的指数分布概率密度分布函数图形如下:
因为银行排队论中,一个顾客接受服务的时间长短也可以用指数分布来近似,所以说,哪怕银行雇员告诉你,我们平均每10分钟就能服务完1个顾客,我们也要做好排队2个小时的思想准备,但是根据指数分布概率密度来看,我们排队2个小时才被服务的概率密度还是比较低的,因此排队2个小时左右(一个时间段)的概率也是比较低的。注意:概率密度和概率的不同。
总结
如果某事件以固定强度λ,随机且独立地出现,该事件在单位时间内出现的次数(个数)可以看成是服从泊松分布。我们往往计算的是单位时间内出现的次数多少的概率,也就是说,出现1次的概率,两次的概率……
指数分布可以用来表示独立随机事件发生的时间间隔,我们往往计算的是在1个单位时间内事件没有发生的概率,然后推出在1个单位时间内事件发生的概率。同理,我们计算的是在2个单位时间内事件没有发生的概率,然后推出在2个单位时间内事件发生的概率。
同时要注意一下泊松分布和指数分布的期望,尤其要注意MATLAB中相关函数的参数是均值(期望值)。
最后
以上就是瘦瘦草莓为你收集整理的泊松分布和指数分布:通俗易懂泊松分布的简易理解指数分布的简易理解总结的全部内容,希望文章能够帮你解决泊松分布和指数分布:通俗易懂泊松分布的简易理解指数分布的简易理解总结所遇到的程序开发问题。
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