主要内容

几何分布

概述

几何分布是一个单参数曲线族,它模拟了一系列独立试验中一次成功之前的失败次数,每次试验的结果要么是成功,要么是失败,而任何单个试验的成功概率是恒定的。例如,如果你抛硬币,几何分布模型在结果是正面之前观察到的反面的数量。几何分布是离散的,只存在于非负整数上。

Statistics and Machine Learning Toolbox™提供了多种处理几何分布的方法。

参数

几何分布使用以下参数。

参数 描述 万博1manbetx
p 成功的可能性 0 p 1

概率密度函数

几何分布的概率密度函数为

y f x | p p 1 p x x 0 1 2 ...

在哪里p成功的概率是,和x是第一次成功前失败的次数。结果y观察的概率是准确的吗x成功之前的试验,当任何试验成功的概率是p.对于离散分布,pdf也称为概率质量函数(pmf)。

例如,请参见计算几何分布pdf

累积分布函数

几何分布的累积分布函数(cdf)为

y F x | p 1 1 p x + 1 x 0 1 2 ...

在哪里p成功的概率是,和x是第一次成功前失败的次数。结果y观察的概率是否达到x成功之前的试验,当任何试验成功的概率是p

例如,请参见计算几何分布cdf

描述性统计

几何分布的均值是 的意思是 1 p p 几何分布的方差是 var 1 p p 2 在哪里p就是成功的概率。

风险函数

危险函数(瞬时失败率)是pdf和cdf的补充的比率。如果ft),Ft)分别为分布的PDF和CDF,则危险率为 h t f t 1 F t .将几何分布的pdf和cdf替换为ft),Ft,则得到一个等于平均值倒数的常数。几何分布是唯一具有常数危险函数的离散分布。因此,观察成功的概率与已经观察到的失败的数量无关。

例子

计算几何分布pdf

用成功的概率计算几何分布的pdf0.25

x = 0:20;y = geopdf (x, 0.25);

用宽度条绘制pdf1

图酒吧(x, y, 1)包含(“观察”) ylabel (“概率”

图中包含一个坐标轴。坐标轴包含bar类型的对象。

计算几何分布cdf

用成功的概率计算几何分布的cdf0.25

x = 0:20;y = geocdf (x, 0.25);

绘制提供。

图楼梯(x, y)包含(“观察”) ylabel (“累积概率”

图中包含一个坐标轴。轴包含楼梯类型的对象。

计算几何分布概率

假设一个使用了五年的汽车电池在寒冷天气无法启动的概率为0.03。在持续25天的寒冷天气中,司机每天早上都试图发动汽车。用几何分布来模拟这个场景,其中要观察的事件是汽车没有启动。

计算25的cdf来找出汽车在25天中的某一天无法启动的概率。

x = 25;p = 0.03;notstart = geocdf (x, p)
notstart = 0.5470

计算补足数,找出25天内每天汽车启动的概率。

Start = 1 - notstart
开始= 0.4530

相关的分布

  • 指数分布-指数分布是一种具有参数的单参数连续分布μ(的意思)。指数分布是对几何分布的连续模拟,并且是唯一具有常数危险函数的几何分布。

  • 负二项分布-负二项分布是一种具有参数的双参数离散分布rp,并对之前观察到的故障数量进行建模r成功的概率p成功的概率几何分布是负二项分布r= 1

参考文献

阿布拉莫维茨、米尔顿和艾琳·a·斯特根编。数学函数手册:有公式,图形,和数学表.9.多佛打印。[Nachdr。Ausg。冯1972]。多佛数学书籍。纽约,纽约:多佛出版社,2013。

[2] Devroye,卢克。非均匀随机变量生成.纽约,纽约:施普林格纽约,1986。https://doi.org/10.1007/978-1-4613-8643-8

埃文斯,梅兰,尼古拉斯·哈斯廷斯和布莱恩·皮科克。统计分布.2版。纽约:J. Wiley, 1993。

另请参阅

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