ポアソン分布



    • ポアソン分布は2項分布の生起確率Pをゼロに限りなく近づけたものに相当している
    • 2項分布は、ある事象が起きる確率Pと起きない確率1-Pであるときに、総計N回の観測で、k回起きる確率を与える分布である
      • P_r(x=k)=_n¥mathrm{C}_kP^k(1-P)^{n-k}
      • この式では、N回試行してk回起きる確率が求められている。言い換えると試行回数を指定して、起きる回数も指定することでその確率が求められている
    • ポアソン分布は2項分布の極限
      • 今、Pが非常に小さい事象を考える。非常に小さいのでこれくらい(たとえば1万回に1回くらい)なことはわかっているが、実際に何回試行するかは未定だとする。そのような場合にも、極限をとることで、事象がk回起きる確率が計算できる。それは、生起確率が非常に小さいので、実際にN回試行するとしようとN'回試行すると仮定しようと、N¥to ¥infty回試行すると仮定した場合とみなせるような状況だから、である(多分。)
      • 実際に2項分布の極限をとってみる
        • 非常に小さい生起確率¥lambda=¥frac{m}{n}とすると、n回の試行においてk回起きる確率は
          • P_r(x=k)=_n¥mathrm{C}_kP^k(1-P)^{n-k}=_n¥mathrm{C}_k(¥frac{m}{n})^k(1-¥frac{m}{n})^{n-k}
          • 今、n¥to ¥inftyとすると¥lin_{n¥to ¥infty}P_r(x=k)=¥frac{¥lambda^k}{k!}e^{-¥lambda}と式変形できて、これは、k回起きる確率が¥lambda(1万回に1回くらい稀な事象、というときの¥frac{1}{10000}とkのみによって決まることがわかる