Poisson-distribution (Svenska)

Med tanke på en Poisson-process, är sannolikheten att få exakt framgångar i prövningar med gränsen för en binomial fördelning

(1)

Visar fördelningen som en funktion av det förväntade antalet framgångar

(2)

istället för provstorlek för fast blir ekvation (2) sedan

(3)

Låt provstorleken bli stor, fördelningen närmar sig sedan

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

som är känd som Poisson-fördelningen (Papoulis 1984, sid 101 och 554; Pfeiffer och Schum 1973, s. 200). Observera att provstorleken helt har tappat bort sannolikhetsfunktionen, som har samma funktionella form för alla värden på .

Poisson-fördelningen implementeras i WolframLanguage som PoissonDistribution.

Som förväntat normaliseras Poisson-fördelningen så att summan av sannolikheter är lika med 1, eftersom

(9 )

Förhållandet mellan sannolikheter ges av

(10)

Poisson-fördelningen når ett maximum när

(11)

där är Euler-Mascheronis konstant och är ett harmoniskt tal, vilket leder till den transcendentala ekvationen

(12)

som inte kan lösas exakt för .

Den momentgenererande funktionen för Poissonsfördelningen ges av

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

(19)
(20)

(Papoulis 1984, s. 554).

De råa ögonblicken kan också beräknas direkt genom summering, vilket ger en oväntad förbindelse med Bell polynom och Stirling-nummer av den andra typen

(21)

känd som Dobińskis formel.Därför

(22)
(23)
(24)

De centrala momenten kan sedan beräknas som

(25)
(26)
(27)

så medelvärdet, variansen, snedheten och kurtosöverskottet är

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

Den karakteristiska funktionen för Poissondistribution är

(33 )

(Papoulis 1984, s. 154 och 554) och kumuleringsgenereringsfunktionen är

(34)

(35)

Medelavvikelsen för Poisson-fördelningen ges av

(36)

Poisson-fördelningen kan också uttryckas i termer av

ändringshastigheten, så att

(37)
(38)

Den momentgenererande funktionen för aPoisson-fördelning i två variabler ges av

(39)

Om de oberoende variablerna , , …, har Poisson-fördelningar med parametrar , , …, , sedan

(40)

har en Poisson-distribution med parameter

(41)

Detta kan ses eftersom kumuleringsgenereringsfunktionen är

(42)
(43)

En generalisering av Poisson-fördelningen har använts av Saslaw (1989) för att modellera det observerade klustret av galaxer i universum. Distributionens form ges av

(44)

där är antalet galaxer i en volym , , är den genomsnittliga densiteten för galaxer, och , med är förhållandet mellan gravitationsenergi och den kinetiska energi av märkliga rörelser, att låta ger

(45)

vilket verkligen är en Poisson-distribution med . På samma sätt ger .

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *