幾何分布是概率論與數理統計課程的一種常見分布,具有“無記憶性”這一特征性質。幾何分布的定義為:在伯努利試驗中,記每次試驗中事件A發生的概率為P,試驗進行到事件A出現時停止,此時所進行的試驗次數為X。其分布列為,,此分布列是等比數列的一般項,因此稱X服從幾何分布,記為。
幾何分布廣泛運用在信息工程、電子工程、控制論、經濟學等領域。1067年,Ferguson首次提出用順序統計量來刻劃幾何分布的特征。
應用公式
公式:
它分兩種情況:
1.得到1次成功而進行,n次雅各布·伯努利實驗,n的概率分布,取值范圍為『1,2,3,』。
2.次失敗,第n次成功,m的概率分布,取值范圍為『0,1,2,3,』。
由兩種不同情況而得出的期望和方差如下:
。
。
概率為p的事件A,以X記A首次發生所進行的試驗次數,則X的分布列:
具有這種分布列的隨機變量,稱為服從參數p的幾何分布。
函數:
R=geornd(P)
R=geornd(P,m,n)
R=geornd(P,[m,n])
描述:
R=geornd(P)生成參數為P服從幾何分布的和P相同的陣列。P可以是向量、矩陣或者多維數組。P必須介于0,1之間。
R=geornd(P,m,n)或者R=geornd(P,[m,n])生成參數為P的服從幾何分布的m*n*的陣列。
舉例:
r1=geornd(1./2.^(1:6))
r1=21025260
r2=geornd(0.01,)
r2=651833429163
r3=geornd(0.5,1,6)
r3=071310
定義
編輯?語音
在伯努利試驗中,記每次試驗中事件A發生的概率為p,試驗進行到事件A出現時停止,此時所進行的試驗次數為X,其分布列為:
此分布列是等比數列的一般項,因此稱X服從幾何分布,記為X ~ GE(p) 。
實際中有不少隨機變量服從幾何分布,譬如,某產品的不合格率為0.05,則首次查到不合格品的檢查次數X ~ GE(0.05) 。
分類
它分兩種情況:
(1)為得到1次成功而進行n次伯努利試驗,n的概率分布,取值范圍為1,2,3,...;
(2)次失敗,第n次成功,m的概率分布,取值范圍為0,1,2,3,...。
比如,假設不停地擲子,直到得到1。投擲次數是隨機分布的,取值范圍是無窮集合{ 1, 2, 3, ... },并且是一個的幾何分布。
p的分布
概率為p的事件A,以X記A首次發生所進行的試驗次數,則X的分布列:
具有這種分布列的隨機變量X,稱為服從參數p的幾何分布,記為X~Geo(p)。
幾何分布的期望,方差。
推廣
推廣1
現進行如下試驗,在伯努利試驗中,記每次試驗中事件A發生的概率為p,試驗進行到事件A和都出現后停止,此時所進行的試驗次數為X,則有:
其中,。
因此,上式可以成為一個分布列,此分布列是兩個等比數列一般項的和,在這里稱X服從兩事件下推廣的幾何分布,記為X ~ PGE(2;p) ,數學期望為:。當P =時,E(X) 取最小值,此時E(X)= 3.
推廣2
現進行獨立重復試驗,每次試驗會有三個事件A、B、C中的其中一個發生,記每次試驗中事件A、B、C發生的概率分別為,且。試驗進行到事件A、B、C都發生后停止,此時所進行的試驗次數為X,則有:
其中,k=3,4,...。因此上式也可以作為一個分布列,此分布列是六個等比數列一般項的和與差,稱X服從三事件下推廣的幾何分布,記為X ~ PGE(3;)。數學期望為:
容易驗證,當時,E(X)有最小值,此時E(X)=5.5??。
參考資料 >