2.2 离散型随机变量及其概率分布


文章目录

  • 2.2 离散型随机变量及其概率分布
  • 一:离散型随机变量的分布律
  • 二:常见离散型随机变量的概率分布:
  • 两点分布
  • 二项分布
  • 泊松分布
  • 几何分布
  • 超几何分布


一:离散型随机变量的分布律

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布


特点:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_02


这个我们并不陌生,高中的时候那道概率题就是这种用求分布律的。我们画一个表格并要保证所有概率之和为1.eg:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_03


python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_04


python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_05

二:常见离散型随机变量的概率分布:

两点分布

两点分布是最简单的分布情况,他就两种情况,很好理解。

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_06


eg:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_07

二项分布

这个高中的时候很常见,简单说就是:

<1>单次试验满足伯努利试验

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_08


<2>进行python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_09次伯努利试验后事件python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_10发生python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_11次的概率为:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_12


例 1:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_13

例 2:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_14


python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_15

泊松分布

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_16


这东西看着挺唬人,但是他其实是当python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_09趋近于无穷时二项分布的一个近似计算。二项分布如果平方数多的话会很不好算,所以我们引入这个。

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_18

  • python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_19 = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_20
  • python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_21 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_22 20 , python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_23 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_24

eg:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_25


python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_26

几何分布

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_27


观察可知,和二项分布相比这个不用去乘组合数。也就是符合几何分布模型每种情况的组合数都是1.so:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_28

超几何分布

适用于:
python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_29 个元素,其中python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_30为一类,python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_31为第二类。不放回的取python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_09个元素。python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_33取出的python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_09个元素中属于python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_30的个数。

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_11 } =python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_39 , python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_11 = 0,1,2,3……min(python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_09,python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_30)

例1:
一共有20名同学,其中男生15人,女生5人。现在任取4个人。python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37:4人中女生的人数。

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_11 } =python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_47python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_11

当总样本python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_29很大,抽取的python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_09很小时:我们可以把这个不放回抽样近似为放回抽样,这样我们就可以用二项分布来算了。如果二项分布不容易算出具体值可以再用泊松分布来代替。如下:

例2:
现在有10000粒种子,发芽率为99%,从中取200粒种子,求至多1粒不发芽的概率。

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_54 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_55 } = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_58 } + python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_55 } = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_62 + python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_63

这个显然不好算,因为python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_64 比较小即使不放回也对剩下种子的发芽率影响很小,所以我们可以把这个近似成 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 ~ python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_66(200,0.01)的二项分布。

此时 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_54 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_55 } = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_71 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_72 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_73 + python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_74 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_概率分布_75 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_76

这样也不好算,但我们可以再把它转化为泊松分布 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 ~ python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_78(2)

此时 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_36 { python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_37 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_二项分布_54 python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_55 } = python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_83 + python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_84

总结一下:

python怎么计算两个离散随机变量的互信息 两个离散随机变量的和_泊松分布_85


可见,二项分布是对两点分布的推广,泊松分布是对二项分布的近似运算。