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超幾何分布
來源:互聯網

超幾何分布是專業術語,拼音為chāo jǐ hé fēn bù,是統計學上一種離散概率分布。它描述了從有限N個物件(其中包含M個指定種類的物件)中抽出n個物件,成功抽出該指定種類的物件的次數(不放回)。稱為超幾何分布,是因為其形式與“超幾何函數”的級數展式的系數有關。超幾何分布中的參數是N,n,M,上述超幾何分布記作X~H(n,M,N)。

定義

產品抽樣檢查中經常遇到一類實際問題,假定在N件產品中有M件不合格品,即不合格率。

在產品中隨機抽n件做檢查,發現k件不合格品的概率為,k=0,1,2...min{n,M}。

亦可寫作(與上式不同的是M可為任意實數,而C表示的組合數M為自然數

為古典概型的組合形式,a為下限,b為上限,此時我們稱隨機變量X服從超幾何分布(hypergeometric 廣義函數)。

需要注意的是:

(1)超幾何分布的模型是不放回抽樣

(2)超幾何分布中的參數是M,N,n,上述超幾何分布記作X~H(n,M,N)。

應用

示例

已經知道某個事件的發生概率,判斷從中取出一個小樣本,該事件以某一個機率出現的概率問題。

例:在一個口袋中裝有30個球,其中有10個紅球,其余為白球,這些球除顏色外完全相同。游戲者一次從中摸出5個球。摸到至少4個紅球就中一等獎,那么獲一等獎的概率是多少?

解:由題意可見此問題歸結為超幾何分布模型。

其中N = 30. D = 10. n = 5.

P(一等獎) = P(X=4) + P(X=5)

由公式 ,k=0,1,2,...得:

P(一等獎) =

期望

定理:對超幾何分布X~H(n,M,N) ,隨機變量X的數學期望.

引理一:(1);(2)

引理二:(1);(2)

引理證明:它們均可用恒等式兩邊的展開式中含項的系數相等證明。僅以(2)中的情形證明如下:

的展開式中含項的系數為(注意)

定理證明:當M=N=1時,X的分布列P(X=0)=1,且有n=1,可得此時欲證成立、

當M=1,N2時,X的分布列為:

所以(引理一(2))

下證M2時也成立,又分兩種情形:

(1)又當nN-M時,X的分布列見超幾何分布的定義有

(2)又當n>N-M時,X的分布列見超幾何分布的定義有

因此定理獲證

方差

對X~H(n,M,N) , .

證明:

(此公式利用定義式簡單展開即得)

(提取,變形)

(拆項,變形)

(拆開∑,就是分組求和)

(化簡即得)

超幾何分布和二項分布的聯系

(1)在超幾何分布中,當 時, (二項分布中的p)。

(2)當時,超幾何分布的數學期望

(3)當時,超幾何分布的方差(二項分布的方差)。

(4)當時,超幾何分布近似為二項分布。

函數代碼

超幾何分布計算函數

函數 HYPGEOMDIST(神咒神威神樂,n,MM,NN)

for k=kkk to n

AA=1

華晨寶馬=1

BBB=1

LLL=n

for i= 0 to k-1

BBA=BBA*(MM-i)/(NN-i)

樂華七子NEXT

for j= k to n

BBB=BBB*(NN-MM-j+k)/(NN-j)

next

BBs=BBB*BBA

if LLLk>k then

x=K

Else x=lll-k

end if

for i=1 to x

lll=lll-1

next

HYPGEOMDIST=HYPGEOMDIST+BBS

next

end 函數

response.write HYPGEOMDIST(200,2200,1000,17000)

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參考資料 >

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