Distribuție Poisson

Având în vedere un proces Poisson, probabilitatea de a obține exact succese în este dată de limita unei distribuții binomiale

(1)

Vizualizarea distribuției în funcție de numărul așteptat de succese

(2)

în loc de dimensiunea eșantionului pentru fix, ecuația (2) devine apoi

(3)

Lăsând dimensiunea eșantionului să devină mare, distribuția se apropie apoi

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

care este cunoscută sub numele de distribuție Poisson (Papoulis 1984, pp. 101 și 554; Pfeiffer și Schum 1973, p. 200). Rețineți că dimensiunea eșantionului a renunțat complet la funcția de probabilitate, care are aceeași formă funcțională pentru toate valorile .

Distribuția Poisson este implementată în WolframLanguage ca PoissonDistribution.

Așa cum era de așteptat, distribuția Poisson este normalizată astfel încât suma probabilităților să fie egală cu 1, deoarece

(9 )

Raportul probabilităților este dat de

(10)

Distribuția Poisson atinge un maxim când

(11)

unde este constanta Euler-Mascheroni și este un număr armonic, care duce la ecuația transcendentală

(12)

care nu poate fi rezolvat exact pentru .

Funcția generatoare de momente a distribuției Poisson este dată de

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

deci

(19)
(20)

(Papoulis 1984, p. 1). 554).

Momentele brute pot fi calculate și direct prin însumare, ceea ce produce o conexiune neașteptată cu polinomul Bell și numerele Stirling de al doilea fel,

(21)

cunoscută sub numele de formula lui Dobiński.Prin urmare,

(22)
(23)
(24)

Momentele centrale pot fi apoi calculate ca

(25)
(26)
(27)

deci media, varianța, asimetria și excesul de kurtoză sunt

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

Funcția caracteristică pentru distribuția Poissond este

(33 )

(Papoulis 1984, pp. 154 și 554), iar funcția generatoare de cumulant este

(34)

deci

(35)

Abaterea medie a distribuției Poisson este dată de

(36)

Distribuția Poisson poate fi exprimată și în termeni de

rata modificărilor, astfel încât

(37)
(38)

Funcția generatoare de momente a distribuției aPoisson în două variabile este dată de

(39)

Dacă variabilele independente , , …, au distribuții Poisson cu parametri , , …, , apoi

(40)

are o distribuție Poisson cu parametru

(41)

Acest lucru poate fi văzut deoarece funcția generatoare de cumulant este

(42)
(43)

Saslaw (1989) a folosit o generalizare a distribuției Poisson pentru a modela gruparea observată de galaxii în univers. Forma acestei distribuții este dată de

(44)

unde este numărul de galaxii dintr-un volum , , este densitatea medie a galaxiilor și , cu este raportul dintre energia gravitațională și cea cinetică energie a mișcărilor deosebite, Leasing oferă

(45)

care este într-adevăr o distribuție Poisson cu . În mod similar, lăsarea oferă .

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *