概率论与数理统计期中复习
[[Pasted image 20251113194809.png]] [[Pasted image 20251114165208.png]] # Q&A
要清晰区分泊松分布和二项分布,可从以下维度分析:
| 维度 | 二项分布 | 泊松分布 |
|---|---|---|
| 定义与适用场景 | 用于描述n次独立重复试验中“成功”的次数,每次试验只有“成功”或“失败”两种结果(如抛硬币n次正面朝上的次数、产品抽样的不合格品数)。 | 用于描述单位时间/空间内随机事件发生的次数,要求事件发生概率极小且独立(如一小时内电话呼叫次数、一天内医院急诊病人数)。 |
| 参数 | 两个参数:试验次数( n )、每次试验成功的概率( p )。 | 一个参数:单位区间内事件发生的平均次数( )。 |
| 概率质量函数(PMF) | ( P(X=k)=pk(1-p){n-k} )(( k=0,1,,n )) | ( P(X=k)= )(( k=0,1,2,)) |
| 期望与方差 | 期望( E(X)=np ),方差( D(X)=np(1-p) ) | 期望( E(X)=),方差( D(X)=)(期望=方差是泊松分布的显著特征) |
| 试验性质 | 基于有限次离散试验,每次试验结果互斥(成功/失败)。 | 基于连续区间内的计数,事件发生的概率与区间长度成正比,且不重叠区间内事件发生相互独立。 |
| 近似关系 | 当( n )很大、( p )很小时(( np=)且( )不大),二项分布可由泊松分布近似(即( pk(1-p){n-k} ))。 | —— |
简单来说,二项分布聚焦“有限次试验的成功次数”,泊松分布聚焦“连续区间内的事件计数”,两者在参数、公式和应用场景上有明确边界。
五大分布核心特征对比表
| 分布名称 | 分布类型 | 参数 | 核心公式 | 核心特征 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| 伯努利分布 | 离散型 | p(成功概率) | - 概率分布:(P(X=1)=p),(P(X=0)=1-p) - 期望:(E(X)=p) - 方差:(D(X)=p(1-p)) |
单次二元结果,二项分布的特殊情况((n=1)) | 单次试验的二元结果(抛 1 次硬币、单次抽样合格性) |
| 二项分布 | 离散型 | n(试验次数)、p(成功概率) | - 概率质量函数:(P(X=k)=pk(1-p){n-k}) - 期望:(E(X)=np) - 方差:(D(X)=np(1-p)) |
n 次独立伯努利试验的成功次数统计 | 有限次二元结果试验的成功次数(抛n次硬币正面数、抽样不合格品数) |
| 泊松分布 | 离散型 | ()(平均发生次数) | - 概率质量函数:(P(X=k)=) - 期望:(E(X)=) - 方差:(D(X)=) |
期望 = 方差,二项分布的极限近似(n大p小) | 单位时间 / 空间内稀有事件计数(呼叫次数、疵点数) |
| 正态分布 | 连续型 | ()(均值)、(^2)(方差) | - 概率密度函数:(f(x)=e^{-}) - 期望:(E(X)=) - 方差:(D(X)=^2) |
钟形对称曲线,可通过标准化变换转化为标准正态分布 | 连续型数据描述(身高、体重、测量误差) |
| 指数分布 | 连续型 | ()(速率参数,(>0)) | - 概率密度函数:(f(x)=e^{-x})((x>0)) - 分布函数:(F(x)=1-e^{-x})((x>0)) - 期望:(E(X)=) - 方差:(D(X)=) |
具有 “无记忆性”,与泊松分布配套(泊松过程的事件间隔) | 寿命类数据、等待时间(电子元件寿命、排队等待时间) |
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