Биномиальное и распределение Пуассона: сходства и различия


Два распределения, которые похожи по статистике, — это биномиальное распределение и распределение Пуассона .

В этом руководстве представлено краткое объяснение каждого дистрибутива, а также сходства и различия между ними.

Биномиальное распределение

Биномиальное распределение описывает вероятность достижения k успехов в n биномиальных экспериментах .

Если случайная величина X подчиняется биномиальному распределению, то вероятность того, что X = k успехов, можно найти по следующей формуле:

P(X=k) = n C k * p k * (1-p) nk

куда:

  • n: количество испытаний
  • k: количество успехов
  • p: вероятность успеха в данном испытании
  • n C k : количество способов добиться k успехов в n испытаниях.

Например, предположим, что мы подбрасываем монету 3 раза. Мы можем использовать приведенную выше формулу, чтобы определить вероятность выпадения орла 0 за эти 3 подбрасывания:

P(X=0) = 3 C 0 * 0,5 0 * (1-0,5) 3-0 = 1 * 1 * (0,5) 3 = 0,125

Распределение Пуассона

Распределение Пуассона описывает вероятность возникновения k событий в течение фиксированного интервала времени.

Если случайная величина X подчиняется распределению Пуассона, то вероятность того, что X = k событий, можно найти по следующей формуле:

P(X=k) = λk * e – λ / k !

куда:

  • λ: среднее количество успехов за определенный интервал
  • k: количество успехов
  • e: константа, равная приблизительно 2,71828.

Например, предположим, что в конкретной больнице в среднем рождается 2 человека в час. Мы можем использовать приведенную выше формулу, чтобы определить вероятность 3 рождений в данный час:

P(X=3) = 2 3 * e – 2 / 3! = 0,18045

Сходства и различия

Биномиальное распределение и распределение Пуассона имеют следующие сходства :

  • Оба распределения можно использовать для моделирования количества повторений некоторого события.
  • В обоих распределениях события предполагаются независимыми.

Дистрибутивы имеют следующее ключевое отличие :

  • В биномиальном распределении есть фиксированное количество попыток (например, подбросить монету 3 раза).
  • В распределении Пуассона может быть любое количество событий, происходящих в течение определенного интервала времени (например, сколько покупателей придет в магазин в данный час?).

Практические задачи: когда использовать каждый дистрибутив

В каждой из следующих практических задач определите, соответствует ли случайная величина биномиальному распределению или распределению Пуассона.

Проблема 1: Сбои в сети

Технологическая компания хочет смоделировать вероятность того, что определенное количество сбоев в сети произойдет за данную неделю. Предположим, известно, что каждую неделю происходит в среднем 4 сбоя сети. Пусть X будет количеством сбоев в сети за данную неделю. Какому типу распределения следует случайная величина X ?

Ответ: X подчиняется распределению Пуассона, потому что мы заинтересованы в моделировании количества сбоев в сети за данную неделю, а верхнего предела количества сбоев, которые могут произойти, нет. Это не биномиальное распределение, потому что нет фиксированного количества испытаний.

Проблема 2: Выполнение штрафных бросков

Тайлер делает 70% всех своих штрафных бросков. Предположим, он выполняет 10 штрафных бросков. Пусть X будет количеством раз, когда Тайлер забрасывает мяч за 10 попыток. Какому типу распределения следует случайная величина X ?

Ответ: Х соответствует биномиальному распределению, потому что существует фиксированное количество испытаний (10 попыток), вероятность «успеха» в каждом испытании одинакова, и каждое испытание является независимым.

Дополнительные ресурсы

Калькулятор биномиального распределения
Калькулятор распределения Пуассона

Замечательно! Вы успешно подписались.
Добро пожаловать обратно! Вы успешно вошли
Вы успешно подписались на кодкамп.
Срок действия вашей ссылки истек.
Ура! Проверьте свою электронную почту на наличие волшебной ссылки для входа.
Успех! Ваша платежная информация обновлена.
Ваша платежная информация не была обновлена.