Distribuição de Poisson
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Dado um processo de Poisson, a probabilidade de obter exatamente sucessos em
tentativas é dada pelo limite de uma distribuição binomial
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(1)
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Visualização da distribuição como uma função do número esperado de sucessos
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(2)
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em vez do tamanho da amostra para
fixa, a equação (2) torna-se
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(3)
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Deixando o tamanho da amostra aumentar, a distribuição se aproxima de
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que é conhecida como distribuição de Poisson (Papoulis 1984, pp. 101 e 554; Pfeiffer e Schum 1973, p. 200). Observe que o tamanho da amostra saiu completamente da função de probabilidade, que tem a mesma forma funcional para todos os valores de
.
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(9 )
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A razão de probabilidades é dada por
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A distribuição de Poisson atinge o máximo quando
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onde é a constante de Euler-Mascheroni e é um número harmônico, levando à equação transcendental
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que não pode ser resolvido exatamente para .
A função de geração de momento da distribuição de Poisson é fornecida por
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então
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(Papoulis 1984, p. 554).
Os momentos brutos também podem ser calculados diretamente por soma, o que produz uma conexão inesperada com o polinômio de Bell e números de Stirling de segundo tipo,
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conhecida como fórmula de Dobiński.Portanto,
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Os momentos centrais podem então ser calculados como
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então o excesso de média, variância, assimetria e curtose são
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A função característica para a distribuição Poissond é
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(Papoulis 1984, pp. 154 e 554), e a função geradora de cumulante é
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então
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O desvio médio da distribuição de Poisson é dado por
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A distribuição de Poisson também pode ser expressa em termos de
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A função geradora de momento de uma distribuição de Poisson em duas variáveis é fornecida por
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Se as variáveis independentes ,
, …,
têm distribuições de Poisson com parâmetros
,
, …,
e, em seguida,
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tem uma distribuição Poisson com o parâmetro
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Isso pode ser visto porque a função geradora de cumulantes é
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Uma generalização da distribuição de Poisson foi usada por Saslaw (1989) para modelar o agrupamento observado de galáxias no universo. A forma dessa distribuição é fornecida por
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onde é o número de galáxias em um volume
,
,
é a densidade média de galáxias, e
, com
é a proporção da energia gravitacional para a cinética energia de movimentos peculiares, Letting
dá
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que é de fato uma distribuição de Poisson com . Da mesma forma, deixar
dá
.