0-1分布
- 符号:X∼0−1(p)
- 分布律
P(X=k)=pk(1−p)1−kk=0,1
k=0∑1k⋅pk(1−p)1−k=0(1−p)+p=p
D(X)D(X)=i=0∑11(xi−μ)2=p(1−p)或者=E(X2)−E(X)=02⋅(1−p)+12⋅p−(0⋅(1−p)+1⋅p)2=p(1−p)
二项分布
- 符号:X∼b(n,p)
- 分布律
P(X=k)=其中(kn)pk(1−p)n−kk=1,2,⋯,n(kn)=Cnk=k!(n−k)!n!
E(X)=k=0∑nkk!(n−k)!n!pk(1−p)n−k=k=1∑nkk!(n−k)!n!pk(1−p)n−k=k=1∑nkk(k−1)!(n−k)!n(n−1)!pk(1−p)n−k=npk=1∑n(k−1)!(n−k)!(n−1)!pk−1(1−p)n−k=npk=1∑n(k−1)!((n−1)−(k−1))!(n−1)!pk−1(1−p)(n−1)−(k−1)=np(k−1)=0∑n−1(k−1n−1)pk−1(1−p)(n−1)−(k−1)=npa=0∑b(ab)pa(1−p)b−a(a=k−1,b=n−1)=np
E(X2)D(X)=E(X(X−1)+X)=E(X(X−1))+E(X)=k=0∑nk(k−1)(nk)pk(1−p)n−k+np=k=1∑nk(k−1)k!(n−k)!n!pk(1−p)n−k+np=k=2∑nk(k−1)k(k−1)(k−2)!(n−k)!n(n−1)(n−2)!pk(1−p)n−k+np=n(n−1)k=2∑n(k−2)!(n−k)!(n−2)!pk(1−p)n−k+np=n(n−1)np+np=(n2−n)p2+np=E(X2)−E(X)2=(n2−n)p2+np−(np)2=np(1−p)
几何分布
- 符号:X∼G(p)
- 分布律
P(X=k)=(1−p)k−1pk=1,2,⋯
E(X)Sk(1−q)SkSkn→+∞limqn=0E(X)=k=0∑nk(1−p)k−1p=pk=0∑nk(1−p)k−1=p(1+2q+3q2+⋯+nqn+1),q=(1−p)=1+2q+3q2+⋯+nqn+1 ↓=1+q+q2+⋯+qn+1=1−q1−qn−nqn ↓=(1−q)21−qn−1−qnqn ↓⇒n→+∞limSk=(1−q)21=0 ↓=(1−q)2p=p1
E(X2)D(X)=k=0∑nk2(1−p)k−1p=pk=0∑nk2(1−p)k−1=p(1+22q+32q2+⋯+n2qn−1)=p(q+2q2+3q3+⋯+nqn)′=p[(1−q)2q]′=p(1−q)31+q=(1−q)21+q=E(X2)−E(X)2=(1−q)21+q−p1=p21−p
超几何分布
- 符号:X∼H(n,K,N)
- 分布律
P(X=k,n,K,N)kN(kM)(n−kN−M)=CNnCMkCN−Mn−k
E(X)=k=0∑lkkN(kM)(n−kN−M)=(nN)Mk=0∑l(k−1M−1)(n−kN−M)=(nN)M(n−1N−1)=NnM
E(X2)=E(X(X−1)+X)=E(X(X−1))+E(X)=k=0∑lk2kN(kM)(n−kN−M)−(NnM)2=(nN)Mk=0∑lk(k−1M−1)(n−kN−M)−(NnM)2=(nN)Mk=1∑l(i−1)(k−1M−1)(n−kN−M)+(nN)Mk=1∑l(k−1M−1)(n−kN−M)−(NnM)2=(nN)M(M−1)k=2∑l(k−2M−2)(n−iN−M)+(nN)Mk=1∑l(k−2M−1)(n−iN−M)−(NnM)2=(nN)M(M−1)(n−2N−2)+(nN)M(n−1N−1)−(NnM)2=nNM(1−NM)(1−N−1n−1)
泊松分布
- 符号:X∼π(λ)
- 分布律
P(X=k)=k!λke−λ(k=1,2,⋯,n)
E(X)=k=0∑∞kk!λke−λ=λe−λk=1∑∞(k−1)!λk−1=λe−λ⋅eλ=λ
E(X2)D(X)=E(X(X−1)+X)=E(X(X−1))+E(X)=k=0∑∞k(k−1)k!λke−λ+λ=λ2e−λk=2∑∞(k−2)!λk−2+λ=λ2e−λeλ+λ=λ2+λ=E(X2)−E(X)2=λ2+λ−λ2=λ
泊松定理
设λ>0是一个常数,n是任意正整数,设npn=λ,则对于任一固定的非负整数k,有
n→∞lim(kn)pnk(1−pn)n−k=k!λke−λ
定理的条件npn=λ(常数)意味着当n很大时pn必定很小,因此,上述定理表明当n很大,p很小时(np=λ)有以下近似式
(kn)pk(1−p)n−k≈k!λke−λ
均匀分布
- 符号:X∼U(a,b)
- 概率密度函数
f(x)={b−a10a<x<b其他
E(X)=∫abxf(x)dx=∫abb−axdx=[2(b−a)x2]ab=2(b−a)b2−2(b−a)a2=2a+b
E(X2)D(X)=∫abx2b−a1dx=[3(b−a)x3]ab=3(b−a)b3−a3=3b2+ab+a2=E(X2)−E(X)2=3b2+ab+a2−4a2+2ab+b2=12(b−a)2
指数分布
- 符号:X∼Exp(λ)
- 概率密度函数
f(x)={λe−λx0x≥0x<0
F(x)={1−e−λx0x≥0x<0
E(X)=∫−∞∞xf(x)dx=∫0∞xλe−λxdx=[−xe−λx]0∞+∫0∞e−λxdx=λ1
E(X2)D(X)=∫−∞∞x2f(x)dx=∫0∞x2λe−λxdx=[−x2e−λx]0∞+∫0∞2xe−λxdx=λ22=E(X2)−E(X)2=λ22−λ21=λ21
正态分布
- 符号:X∼N(μ,σ2)
- 概率密度函数
f(x)=2πσ1e−2σ2(x−u)2−∞<x<∞
取Z=λX−μ
E(Z)E(X)=2π1∫∞∞te−t2/2dt=2π−1e−t2/2∣∞∞=0=E(μ+λZ)=μ
D(Z)D(X)=E(Z2)−E(Z)2=E(Z2)=2π1∫−∞∞t2e−t2/2dt=2π−1te−t2/2∣−∞∞+2π1∫−∞∞e−t2/2=1=D(μ+λZ)=D(λZ)=λ2D(Z)=λ2
常见指数
PL=∑i=1n基准年价格×基准年数量∑i=1n比较年价格×基准年数量×100
PP=∑i=1n基准年价格×比较年数量∑i=1n比较年价格×比较年数量×100
FP=PL×PP
总结
分布 |
参数 |
符号 |
分布律/概率密度函数 |
期望 |
方差 |
0−1分布 |
0<p<1 |
X∼0−1(p) |
P(X=k)=pk(1−p)1−k |
p |
p(1−p) |
二项分布 |
n≥10<p<1 |
X∼b(n,p) |
P(X=k)=(kn)pk(1−p)n−k |
np |
np(1−p) |
几何分布 |
0<p<1 |
X∼G(p) |
P(X=k)=(1−p)k−1pk=1,2,⋯ |
p1 |
p21−p |
超几何分布 |
N,M,n(M≤N)(n≤N) |
X∼H(n,K,N) |
P(X=k,n,K,N)=kN(kM)(n−kN−M) |
NnM |
nNM(1−NM)(1−N−1n−1) |
泊松分布 |
λ>0 |
X∼π(λ) |
P(X=k)=k!λke−λ |
λ |
λ |
均匀分布 |
a<b |
X∼U(a,b) |
f(x)={b−a10a<x<b其他 |
2a+b |
12(b−a)2 |
指数分布 |
0<λ<1 |
X∼Exp(λ) |
f(x)={λe−λx0x≥0x<0 |
λ1 |
λ21 |
正态分布 |
u.σ>0 |
X∼N(μ,σ2) |
f(x)=2πσ1e−2σ2(x−u)2−∞<x<∞ |
μ |
λ |