
【计】 discrete distribution
disperse; scatter
【计】 dissociaton
【医】 straggling
【化】 distribution
【医】 distribution; supply
在概率论与统计学中,离散分布(Discrete Distribution)指随机变量仅能取有限个或可数无限个可能值的概率分布模式。其核心特征在于取值点的“分离性”,即各取值之间存在明确间隔,无法形成连续区间。以下从定义、特征与实例三方面详解:
数学表述
设随机变量 $X$ 所有可能取值为 ${x_1, x_2, ldots, x_k}$(有限)或 ${x_1, x_2, ldots}$(可数无限),其概率分布由概率质量函数(Probability Mass Function, PMF)描述:
$$ P(X = x_k) = p_k quad text{满足} quad sum_k p_k = 1,quad p_k geq 0. $$ 这一形式体现了离散分布对“点概率”的量化特性(来源:《概率论与数理统计(第四版)》,高等教育出版社)。
汉英术语对照
可数性
取值集合需满足可数性(如整数集),区别于连续分布的不可数实数区间(来源:Ross, S. M. 《概率论基础教程》)。
累积分布函数(CDF)的阶梯性
离散分布的CDF $F(x) = P(X leq x)$ 呈阶梯状跳跃,跳跃点对应随机变量的取值点,跃迁高度为 $p_k$(来源:《统计学大辞典》,中国统计出版社)。
二项分布(Binomial Distribution)
描述 $n$ 次独立伯努利试验中成功次数 $k$ 的分布:
$$ P(X=k) = binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}, quad k=0,1,ldots,n. $$ 适用于质量检测(合格/不合格)等二元场景(来源:Weisstein, E. W. MathWorld--A Wolfram Web Resource)。
泊松分布(Poisson Distribution)
刻画单位时间/空间内稀有事件发生次数 $lambda$:
$$ P(X=k) = frac{lambda^k e^{-lambda}}{k!}, quad k=0,1,2,ldots. $$ 常用于交通流分析、设备故障率建模(来源:Hogg, R. V. 《概率与统计导论》)。
特征 | 离散分布 | 连续分布 |
---|---|---|
取值空间 | 可数集合(如整数) | 不可数区间(如实数) |
概率描述工具 | 概率质量函数(PMF) | 概率密度函数(PDF) |
概率计算 | $P(X=x_k)$ 可能非零 | $P(X=x)=0$,仅区间概率非零 |
CDF形态 | 阶梯函数 | 连续函数 |
(对比来源:Degroot, M. H. 《概率与统计》)
离散分布是概率论与统计学中的一个核心概念,指随机变量取值为有限个或可数无限个可能值的概率分布。其核心特点及解释如下:
离散分布通过概率质量函数(PMF)描述,即对每个可能的取值( x_i ),定义其概率为( P(X = x_i) = pi ),满足: $$ sum{i} p_i = 1 quad text{且} quad 0 leq p_i leq 1 $$
对比维度 | 离散分布 | 连续分布 |
---|---|---|
取值特点 | 可列(有限或无限) | 不可列(实数区间) |
概率描述方式 | 概率质量函数(PMF) | 概率密度函数(PDF) |
计算概率 | ( P(X=x_i) ) 有定义 | ( P(X=x)=0 ),需积分计算 |
典型例子 | 骰子点数、人口计数 | 身高、温度、时间测量 |
理解离散分布有助于分析现实中的计数型数据,例如用户点击量、设备故障次数等离散事件,是构建统计模型(如逻辑回归)和数据分箱处理的基础工具。
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