Dystrybucja Poissona



Biorąc pod uwagę proces Poissona, prawdopodobieństwo uzyskania dokładnie sukcesów w
próbach jest określone przez granicę rozkładu dwumianowego
![]() |
(1)
|
Wyświetlanie rozkładu jako funkcji oczekiwanej liczby sukcesów
![]() |
(2)
|
zamiast rozmiaru próbki dla ustalonego
, równanie (2) staje się
![]() |
(3)
|
Jeśli rozmiar próbki stanie się duży, dystrybucja zbliża się do
![]() |
![]() |
![]() |
(4)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(5)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(6)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(7)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(8)
|
znany jako rozkład Poissona (Papoulis 1984, str. 101 i 554; Pfeiffer i Schum 1973, s. 200). Zwróć uwagę, że wielkość próby całkowicie wypadła z funkcji prawdopodobieństwa, która ma taką samą postać funkcjonalną dla wszystkich wartości
.
Rozkład Poissona jest zaimplementowany w języku WolframLanguage jako PoissonaDistribution.
Zgodnie z oczekiwaniami rozkład Poissona jest znormalizowany, tak że suma prawdopodobieństw jest równa 1, ponieważ
![]() |
(9 )
|
Współczynnik prawdopodobieństw jest określony wzorem
![]() |
(10)
|
Rozkład Poissona osiąga maksimum, gdy
![]() |
(11)
|
gdzie to stała Eulera-Mascheroniego, a to liczba harmoniczna prowadząca do równania transcendentalnego.
![]() |
(12)
|
, którego nie można dokładnie rozwiązać dla .
Funkcja generująca momenty rozkładu Poissona jest określona wzorem
![]() |
![]() |
![]() |
(13)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(14)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(15)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(16)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(17)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(18)
|
więc
![]() |
![]() |
![]() |
(19)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(20)
|
(Papoulis 1984, s. 554).
Nieprzetworzone momenty można również obliczyć bezpośrednio poprzez sumowanie, co daje nieoczekiwane połączenie z wielomianem Bella i liczbami Stirlinga drugiego rodzaju,
![]() |
(21)
|
znany jako formuła Dobińskiego.Dlatego
![]() |
![]() |
![]() |
(22)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(23)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(24)
|
Centralne momenty można następnie obliczyć jako
![]() |
![]() |
(25)
|
|
![]() |
![]() |
![]() |
(26)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(27)
|
więc średnia, wariancja, skośność i nadmiar kurtozy wynoszą
![]() |
![]() |
![]() |
(28)
|
|
![]() |
![]() |
(29)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(30)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(31)
|
![]() |
![]() |
![]() |
(32)
|
Charakterystyczną funkcją Poissondistribution jest

(Papoulis 1984, str. 154 i 554), a funkcją generującą kumulację jest
![]() |
(34)
|
więc
![]() |
(35)
|
Średnie odchylenie rozkładu Poissona jest określone przez
![]() |
(36)
|
Rozkład Poissona można również wyrazić jako
![]() |
(37)
|
![]() |
(38)
|
Funkcja generująca momenty rozkładu Poissona w dwóch zmiennych jest określona wzorem
![]() |
(39)
|
Jeśli zmienne niezależne ,
, …,
mają rozkłady Poissona z parametrami
,
, …,
, a następnie
![]() |
(40)
|
ma rozkład Poissona z parametrem
![]() |
(41)
|
Widać to, ponieważ funkcją generującą kumulację jest
![]() |
(42)
|
![]() |
(43)
|
Uogólnienie rozkładu Poissona zostało użyte przez Sasława (1989) do modelowania obserwowane gromady galaktyk we Wszechświecie. Formę tej dystrybucji określa
![]() |
(44)
|
gdzie to liczba galaktyk w objętości
,
,
to średnia gęstość galaktyk, a
, gdzie
to stosunek energii grawitacyjnej do kinetyki energia dziwnych ruchów, Pozwalanie
daje
![]() |
(45)
|
co jest rzeczywiście rozkładem Poissona z . Podobnie, zezwolenie na
daje
.