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。

统计和机器学习工具箱™提供多种使用几何分布的方法。

参数

几何分布使用以下参数。

参数 描述 金宝app
p 成功的概率 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是完全观察的概率x在成功之前试验,当任何特定的试验中取得成功的可能性p.对于离散分布,pdf也称为概率质量函数(pmf)。

例如,看到计算几何分布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在成功之前试验,当任何特定的试验中取得成功的可能性p

例如,看到计算几何分布cdf

描述性统计

几何分布的均值是 意思 1 p p 并且几何分布的方差是 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) 和Ft)是分布(分别)的PDF和CDF,那么危险率是 h t f t 1 F t .用几何分布的PDF和CDF代替ft) 和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);

用宽度的杆绘制PDF1

图酒吧(x, y, 1)包含(“观察”)ylabel('可能性'

图中包含一个坐标轴。轴包含类型栏的物体。

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CDF。

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。

计算几何分配概率

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以查找在25天之一开始的汽车的概率。

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- 指数分布是具有参数的一个参数连续分布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,并模拟之前观察到的失败数r概率概率p在一次试验中的成功。几何分布发生作为负二项式分布r= 1

参考

[1] Abramowitz,Milton和Irene A. Stegun,EDS。数学函数手册:用公式,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,Luc。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.第二次。纽约:J. Wiley,1993。

另请参阅

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