Закон распределения случайной величины Пуассона
Закон распределения СВ Пуассона вытекает из биномиального закона распределения СВ и относится к дискретному распределению.
В случая малых значений р→0 (то есть при р≤0,1) и большом значении n→∞ применяется закон распределения случайной величины Пуассона.
Вероятность того, что случайная величина X примет значение равное k, вычисляется по формуле:
Р(Х=k) = Pn(k) = λk⋅e-λ/k!
где λ=n⋅p = const
Это выражение описывает плотность вероятности.
Таблица ряда распределения случайной величины X по закону Пуассона:
График плотности распределения случайной величины, где красным цветом при λ=1, синим λ=5, зелёным λ=10, оранжевым λ=0.5 и фиолетовым λ=2
Функция распределения определяется равенством:
График функции распределения случайной величины по закону Пуассона при λ=1, λ=5, λ=10, λ=0.5 и λ=2
Закон распределения Пуассона связан с редкими событиями, например, число дефектов в производственном процессе, число несчастных случаев и т д. Применяется также системах массового обслуживания.
Параметр распределения равен: λ
Математическое ожидание:
M(x) = λ
Дисперсия:
$D(X) = M({X^2}) — {M^2}(X)$
$$M(x) = \lambda \Rightarrow {M^2}(x) = {\lambda ^2}$$
$\displaylines{D(X) = M({X^2}) — {M^2}(X) = \cr = \lambda (\lambda + 1) — {\lambda ^2} = \lambda \cr} $
D(x) = λ
Пример
В магазин по продажи холодильников поступает примерно 100 звонков в день. Вероятность того, что закажут холодильник белого цвета 0,09; чёрного — 0,07 и бежевого — 0,03.
Требуется составить закон распределения заказов на покупку холодильников.
Решение
Здесь n=100 и p1=0,09, p2=0,07, p3=0,03.
Так как λ=np, тогда
λ1=9, λ2=7 и λ3=3
Составим таблицу распределения вероятностей при различных значениях k и λ.
k | λ1=9 | λ2=5 | λ3=3 |
0 | 0,000123 | 0,006738 | 0,049787 |
1 | 0,001111 | 0,03369 | 0,149361 |
2 | 0,004998 | 0,084224 | 0,224042 |
3 | 0,014994 | 0,140374 | 0,224042 |
4 | 0,033737 | 0,175467 | 0,168031 |
5 | 0,060727 | 0,175467 | 0,100819 |
6 | 0,09109 | 0,146223 | 0,050409 |
7 | 0,117116 | 0,104445 | 0,021604 |
8 | 0,131756 | 0,065278 | 0,008102 |
9 | 0,131756 | 0,036266 | 0,002701 |
10 | 0,11858 | 0,018133 | 0,00081 |
На основании этой таблицы построим полигон распределения покупки холодильников.