logo
answers_for_probability_theory_and_mathematical_statistics_exam

9.2. Биномиальное, геометрическое, гипергеометрическое распределения, распределения Пуассона.

Биномиальное распределение.

Пусть производится n независимых испытаний, в каждом из которых событие A может появиться либо не появиться. Вероятность наступления события во всех испытания постоянна и равна p (следовательно, вероятность непоявления q = 1 – p). Рассмотрим в качестве дискретной случайной величины X число появлений события A в этих испытаниях, тогда закон распределения этой случайной величины будет иметь вид:

Pn(k) =pkqn-k,

где k = 0, 1, 2, … n.

Биномиальнымназывают распределение вероятностей, определяемое формулой Бернулли.

Геометрическое распределение.

Пусть производятся независимые испытания, в каждом из которых вероятность появления события Aравнаp(0 <p< 1) и, следовательно, вероятность его непоявления равнаq= 1 –p. Испытания заканчиваются, как только появится события A. Таким образом, если событие A появилось в k-ом испытании, то в предшествующих k-1 оно не появлялось.

Пусть в первых k-1 испытаниях событие A не наступило, а в k-ом испытании появилось. Вероятности этого «сложного» события, по теореме умножения вероятностей независимых событий,

P(X=k) =qk-1p.

Полагая k = 1, 2, … получим геометрическую прогрессию, по причине которой и названо это распределение - геометрическим.

Гипергеометрическое распределение.

Гипергеометрическое распределение – моделирует количество удачных выборок без возращения из конечной совокупности.

Пусть имеется конечная совокупность, состоящая из N элементов. Предположим, что D из них обладают нужным нам свойством. Оставшиеся N − Mэтим свойством не обладают. Случайным образом из общей совокупности выбирается группа из n элементов. Пусть X - случайная величина, равная количеству выбранных элементов, обладающих нужным свойством. Тогда функция вероятностиXимеет вид:

P(X=m) = .

Распределение Пуассона.

Пусть производится n независимых испытаний в каждом из которых вероятность появления события A равна p. Для определения вероятности k появлений события A в этих испытаниях используют формулу Бернулли. Если же n велико, то пользуются асимптотической формулой Лапласа. Однако это формула не пригодна, если вероятность события мала (p <= 0,1). В этих случаях (n велико, p мало) прибегают к асимптотической формуле Пуассона

Pn(k) = (λke-λ)/k!,

которая и выражает закон распределения Пуассонавероятностей массовых (n велико) и редких событий (p мало).

10.