常見分佈總結-高斯分佈、伯努利分佈、泊松分佈、幾何分佈、beta分佈

概率分佈
概率分佈是指用於表述隨機變量取值的概率規律,包括連續分佈和離散分佈。
下面作了這些概率分佈的一個思維導圖。

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概率分佈

1、離散概率分佈

1.1、兩點分佈

意義:指的是一次實驗中有兩個事件,成功或者失敗,出現的概率記爲p,1-p。
分佈律:


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數字特徵:

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舉例:比如一個口袋中有十個球,其中紅球3個,白球7個,問從中取到紅球的概率?
f=0.31 ×0.70=0.3

2.2、 二項分佈

意義:兩點分佈獨立重複n次,則實驗成功的次數服從一個參數爲(n,p)的二項分佈
分佈律:

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或者在這裏插入圖片描述

數字特徵:


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舉例:比如一個口袋中有100個球,其中紅球30個,白球70個,重複有放回地取30次,其中有10次取到紅球的概率?
f=C3010 (0.3)10*(0.7)20

1.3、幾何分佈

其中一種定義爲:在n次伯努利試驗中,試驗k次纔得到第一次成功的機率。詳細的說是:前k-1次皆失敗,第k次成功的概率。
分佈律:


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數字特徵:


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舉例:比如一個口袋中有100個球,其中紅球30個,白球70個,第10次取到紅球的概率?
f=0.3×0.79

1.4、超幾何分佈

定義:它描述了從有限N個物件中抽出n個物件,成功抽出該指定種類的物件的次數
在產品質量的不放回抽檢中,若N件產品中有M件次品,抽檢n件時所得次品數X=k,則


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數字特徵:


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1.5、泊松分佈

泊松分佈是經濟生活中一種非常重要的分佈形式,在生活中有很多應用,如:物料訂單的規劃,道路交通信號燈的設計,生產計劃的安排,海港發貨船期的調度。
分佈律:

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數字特徵


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例子:
1、通過某路口的每輛汽車發生事故的概率爲p=0.0001,假設在某路段時間內有1000輛汽車通過此路口,則求此時間段內發生交通事故次數X的概率分佈。

通過路口的1000輛車是否發生交通事故,可以看成n=1000次伯努利試驗,所以X服從二項分佈,由於n=1000很大,p=0.0001很小,且np=0.1,所以X服從泊松分佈,


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此段時間內發生兩次交通事故爲:


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2、連續概率分佈

2.1、均勻分佈

在概率論和統計學中,均勻分佈也叫矩形分佈,它是對稱概率分佈,在相同長度間隔的分佈概率是等可能的。 均勻分佈由兩個參數a和b定義,它們是數軸上的最小值和最大值,通常縮寫爲U(a,b)
密度函數:


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數字特徵:


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例:設電阻值R是一個隨機變量,均勻分佈在900ΩΩ~ 1100ΩΩ.求R概率密度及R落在950ΩΩ~1050ΩΩ的概率。
解:R的概率密度爲


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因此:


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2.2、正太分佈

正態分佈(Normal distribution),也稱“常態分佈”,又名高斯分佈。
若隨機變量X服從一個數學期望爲μ、方差爲σ2的正態分佈,記爲N(μ, σ2)。
其概率密度函數爲正態分佈的期望值μ決定了其位置,其標準差σ決定了分佈的幅度。
當μ = 0,σ = 1時的正態分佈是標準正態分佈。
密度函數:


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數字特徵


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正太曲線的性質:
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2.3、beta分佈

貝塔分佈(Beta Distribution) 是一個作爲伯努利分佈和二項式分佈的共軛先驗分佈的密度函數。
在概率論中,貝塔分佈,也稱Β分佈,是指一組定義在(0,1) 區間的連續概率分佈。

我們先來舉個例子,一個袋子裏面有很多球,我們不知道球的個數只知道球的顏色(紅,白),我們現在從中取出一個球(二次實驗),根據先驗經驗我們猜測紅白概率爲(0.5,0.5),服從兩點分佈。那麼我們開始有放回地從中抽取100次(多次二項試驗),得到紅球爲70次,黃球爲30次,這時候我們又重新猜測紅白概率(0.7,0.3)。那麼如果我們再將上面試驗做150次,即重複150次的多次二次實驗,最後得到紅白概率爲{0.7,0.3}這樣概率爲多少?這就是beta分佈。

函數密度:


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數字特徵:


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2.4、柯西分佈

柯西分佈主要應用於物理中,它是描述受迫共振的微分方程的解。在光譜學中,它用來描述被共振或者其他機制加寬的譜線形狀。
密度函數:


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數字特徵:均值和方差不存在

2.5、卡方分佈

若n個相互獨立的隨機變量ξ₁,ξ₂,…,ξn ,均服從標準正態分佈(也稱獨立同分佈於標準正態分佈),則這n個服從標準正態分佈的隨機變量的平方和構成一新的隨機變量,其分佈規律稱爲卡方分佈

密度函數:


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數字特徵:


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3、參考資料

https://wenku.baidu.com/view/142ccef848d7c1c708a145e3.html
https://wenku.baidu.com/view/8133c0056edb6f1aff001f1c.html
https://www.cnblogs.com/171207xiaohutu/p/9341681.html
https://wenku.baidu.com/view/2b4c13730242a8956bece4e9.html

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