Poissonova distribuce

Vzhledem k Poissonovu procesu je pravděpodobnost získání přesně úspěchů v zkouškách dána limitem binomické distribuce

(1)

Zobrazení distribuce jako funkce očekávaného počtu úspěchů

(2)

místo velikosti vzorku pro pevné se rovnice (2) stává

(3)

Necháme-li velikost vzorku zvětšit, distribuce se poté přiblíží

(4)
(5)
(6)
(7)
(8)

známé jako Poissonovo rozdělení (Papoulis 1984, s. 101 a 554; Pfeiffer a Schum 1973, str. 200). Všimněte si, že velikost vzorku zcela vypadla z funkce pravděpodobnosti, která má stejný funkční tvar pro všechny hodnoty .

Poissonovo rozdělení je implementováno ve WolframLanguage jako Poissonovo rozdělení.

Podle očekávání je Poissonovo rozdělení normalizováno tak, že součet pravděpodobností je roven 1, protože

(9 )

Poměr pravděpodobností je dán

(10)

Poissonovo rozdělení dosáhne maxima, když

(11)

kde je Euler-Mascheroniho konstanta a harmonické číslo, které vede k transcendentální rovnici

(12)

které nelze vyřešit přesně pro .

Funkce generování momentů distribuce Poisson je dána

(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)

tak

(19)
(20)

(Papoulis 1984, str. 554).

Nezpracované momenty lze také vypočítat přímo součtem, čímž se získá neočekávané spojení s Bellovým polynomiálním a Stirlingovým číslem druhého druhu,

(21)

známý jako Dobińského vzorec.Proto

(22)
(23)
(24)

Ústřední momenty lze poté vypočítat jako

(25)
(26)
(27)

takže průměr, rozptyl, šikmost a převýšení jsou

(28)
(29)
(30)
(31)
(32)

Charakteristická funkce pro Poissondistribuci je

(33 )

(Papoulis 1984, s. 154 a 554) a funkce generující kumulant je

(34)

tak

(35)

Střední odchylka Poissonova rozdělení je dána

(36)

Poissonovo rozdělení lze vyjádřit také pomocí

rychlost změn, takže

(37)
(38)

Funkce generování momentů distribuce aPoisson ve dvou proměnných je dána

(39)

Pokud jsou nezávislé proměnné , , …, mít Poissonovy distribuce s parametry , , …, , pak

(40)

má Poissonovo rozdělení s parametrem

(41)

Je to vidět, protože funkce generující kumulant je

(42)
(43)

Zobecnění Poissonovy distribuce použil Saslaw (1989) k modelování pozorované shlukování galaxií ve vesmíru. Forma této distribuce je dána

(44)

kde je počet galaxií v objemu , , je průměrná hustota galaxií a , přičemž je poměr gravitační energie k kinetické energie zvláštních pohybů, Letting dává

(45)

což je skutečně Poissonova distribuce s . Podobně necháme dát .

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *