- •Глава 5. Дискретные случайные величины. – с. 359 – 400
- •1 Вопрос. Биномиальное распределение.
- •Биномиальные таблицы вероятностей
- •2 Вопрос. Распределение Пуассона
- •Связь с другими распределениями
- •3 Вопрос. Производящая функция.
- •4 Вопрос. Гипергеометрическое распределение
- •Связь с другими распределениями
- •5 Вопрос. Равномерное распределение.
- •6 Вопрос. Нормальное распределение
- •Правило трёх сигм
Связь с другими распределениями
1. При , и действует приближённое соотношение:
Этот факт можно сформулировать в виде предельного утверждения: при всяком m=0,1,2,…
, если существует .
Пример 3.
На изготовление 1000 булочек затрачено 5000 изюминок. Какова вероятность того, что в случайной булочке окажется менее трёх изюминок?
Решение:
Любая изюминка может с равной вероятностью попасть в каждую из 1000 булочек, т.е. вероятность попадания одной изюминки в данную булочку равна 0,001. Можно считать, что производится 5000 испытаний Бернулли, в которых решается вопрос, попадёт ли она в данную булочку. Вероятность «успеха» (попадания) p = 0,001, число испытаний n = 5000, поэтому вероятность того, что в булочке окажется менее 3-х изюминок (т.е. «или 0, или 1, или 2 изюминки») равна:
P(X<3) = P(X=0) + P(X=1) + P(X=2)
P(X<3) =
Вычисление искомой вероятности по этой формуле затруднительно. Воспользуемся приближением Пуассона (n – велико, р – мало) при λ = np = , тогда
P(X<3) = P(X=0) + P(X=1) + P(X=2) = .
Теперь по таблице распределения Пуассона имеем:
P(X<3) = P(X=0) + P(X=1) + P(X=2) = 0,0067 + 0, 0337 + 0, 0842 = 0,1246
Эти значения подчёркнуты в отрывке таблицы.
Значения функции Пуассона:.
m |
|
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
0 |
0,3679 |
0,1353 |
0,0498 |
0,0183 |
0,0067 |
0,0025 |
0,0009 |
0,0003 |
0,0001 |
|
1 |
0,3679 |
0,2707 |
0,1494 |
0,0733 |
0,0337 |
0,0149 |
0,0064 |
0,0027 |
0,0011 |
|
2 |
0,1839 |
0,2707 |
0,2240 |
0,1465 |
0,0842 |
0,0446 |
0,0223 |
0,0107 |
0,0050 |
|
3 |
0,0613 |
0,1805 |
0,2240 |
0,1954 |
0,1404 |
0,0892 |
0,0521 |
0,0286 |
0,0150 |
|
4 |
0,0153 |
0,0902 |
0,1680 |
0,1954 |
0,1755 |
0,1339 |
0,0912 |
0,0572 |
0,0337 |
Итак, вероятность того, что в случайной булочке окажется менее трёх изюминок равна 0,1246.
2. Например, если ДСВ Х подчиняется распределению Пуассона, то вероятность того, что Х примет значения от 8 до 12 включительно, найдём по формуле
P(8X12) = P(X=8) + P(X=9) + P(X=10) + P(X=11) + P(X=12).
Теперь опишем ДСВ Х посредством НСВ Y, распределённой нормально с параметрами М(Y) = λ и D(Y) = λ. Тогда искомую вероятность можно будет найти как вероятность попадания нормально распределённой величины в заданный интервал P(7,5<X<12,5). Здесь 0,5 представляет собой поправку на непрерывность, т.к. ДСВ Х=8 в распределении Пуассона аппроксимирована интервалом 7,5 – 8,5 на непрерывной кривой нормального распределения, а ДСВ Х=12 в распределении Пуассона аппроксимирована интервалом 11,5 – 12,5 на непрерывной кривой нормального распределения.