【泊松分布计算】泊松分布是一种常用的概率分布,用于描述在一定时间或空间内某事件发生的次数。它适用于独立事件,且事件发生的概率较低、发生次数较少的场景。例如,电话呼叫中心在某一小时内接到的电话数量、某路段一天内发生的交通事故次数等都可以用泊松分布来建模。
泊松分布的概率质量函数为:
$$
P(X = k) = \frac{e^{-\lambda} \lambda^k}{k!}
$$
其中:
- $ X $ 是随机变量,表示事件发生的次数;
- $ \lambda $ 是单位时间或空间内事件的平均发生次数(期望值);
- $ e $ 是自然对数的底(约等于 2.71828);
- $ k $ 是非负整数(0, 1, 2, ...)。
泊松分布计算示例
假设某快递公司每天平均收到 5 个投诉电话(即 $ \lambda = 5 $),我们可以计算不同天数投诉电话数量的概率。
投诉电话数量 $ k $ | 概率 $ P(X = k) $ | 计算公式 |
0 | 0.0067 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^0}{0!} $ |
1 | 0.0337 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^1}{1!} $ |
2 | 0.0842 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^2}{2!} $ |
3 | 0.1404 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^3}{3!} $ |
4 | 0.1755 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^4}{4!} $ |
5 | 0.1755 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^5}{5!} $ |
6 | 0.1462 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^6}{6!} $ |
7 | 0.1044 | $ \frac{e^{-5} \cdot 5^7}{7!} $ |
从表中可以看出,当 $ \lambda = 5 $ 时,最可能发生的投诉电话数量是 5 次,概率约为 17.55%。随着 $ k $ 增大,概率先上升后下降,符合泊松分布的典型特征。
泊松分布的特点总结
1. 离散型分布:只取非负整数值。
2. 单参数模型:仅由 $ \lambda $ 决定,$ \lambda $ 同时是均值和方差。
3. 独立事件:每个事件的发生与其他事件互不影响。
4. 小概率事件:适合描述低概率事件的重复发生。
通过上述表格与分析,我们可以更直观地理解泊松分布的应用方式及其计算方法。在实际问题中,合理选择 $ \lambda $ 是关键,它决定了整个分布的形状与概率分布情况。