泊松分布和指數(shù)分布

1.泊松分布

日常生活中,大量事件是有固定頻率的。

-某醫(yī)院平均每小時(shí)出生3個(gè)嬰兒

-某公司平均每10分鐘接到1個(gè)電話

-某超市平均每天銷售4包xx牌奶粉

它們的特點(diǎn)就是,我們可以預(yù)估這些事件的總數(shù),但是沒法知道具體的發(fā)生時(shí)間。已知平均每小時(shí)出生3個(gè)嬰兒,請(qǐng)問下一個(gè)小時(shí),會(huì)出生幾個(gè)?有可能一下子出生6個(gè),也有可能一個(gè)都不出生。這是我們沒法知道的。

泊松分布就是描述某段時(shí)間內(nèi),事件具體的發(fā)生概率。

上面就是泊松分布的公式。等號(hào)的左邊,P 表示概率,N表示某種函數(shù)關(guān)系,t 表示時(shí)間,n 表示數(shù)量,1小時(shí)內(nèi)出生3個(gè)嬰兒的概率,就表示為 P(N(1) = 3) 。等號(hào)的右邊,λ 表示事件的頻率。

接下來兩個(gè)小時(shí),一個(gè)嬰兒都不出生的概率是0.25%,基本不可能發(fā)生。

泊松分布的圖形大概是下面的樣子。

可以看到,在頻率附近,事件的發(fā)生概率最高,然后向兩邊對(duì)稱下降,即變得越大和越小都不太可能。每小時(shí)出生3個(gè)嬰兒,這是最可能的結(jié)果,出生得越多或越少,就越不可能。

2.指數(shù)分布

指數(shù)分布是事件的時(shí)間間隔的概率。下面這些都屬于指數(shù)分布。

-嬰兒出生的時(shí)間間隔

-來電的時(shí)間間隔

-奶粉銷售的時(shí)間間隔

-網(wǎng)站訪問的時(shí)間間隔

指數(shù)分布的公式可以從泊松分布推斷出來。如果下一個(gè)嬰兒要間隔時(shí)間 t ,就等同于 t 之內(nèi)沒有任何嬰兒出生。

反過來,事件在時(shí)間 t 之內(nèi)發(fā)生的概率,就是1減去上面的值。接下來15分鐘,會(huì)有嬰兒出生的概率是52.76%。

指數(shù)分布的圖形大概是下面的樣子。

可以看到,隨著間隔時(shí)間變長(zhǎng),事件的發(fā)生概率急劇下降,呈指數(shù)式衰減。想一想,如果每小時(shí)平均出生3個(gè)嬰兒,上面已經(jīng)算過了,下一個(gè)嬰兒間隔2小時(shí)才出生的概率是0.25%,那么間隔3小時(shí)、間隔4小時(shí)的概率,是不是更接近于0?

一句話總結(jié):泊松分布是單位時(shí)間內(nèi)獨(dú)立事件發(fā)生次數(shù)的概率分布,指數(shù)分布是獨(dú)立事件的時(shí)間間隔的概率分布。

請(qǐng)注意是"獨(dú)立事件",泊松分布和指數(shù)分布的前提是,事件之間不能有關(guān)聯(lián),否則就不能運(yùn)用上面的公式。

來源:www.ruanyifeng.com/home.html

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