
【計】 discrete distribution
disperse; scatter
【計】 dissociaton
【醫】 straggling
【化】 distribution
【醫】 distribution; supply
在概率論與統計學中,離散分布(Discrete Distribution)指隨機變量僅能取有限個或可數無限個可能值的概率分布模式。其核心特征在于取值點的“分離性”,即各取值之間存在明确間隔,無法形成連續區間。以下從定義、特征與實例三方面詳解:
數學表述
設隨機變量 $X$ 所有可能取值為 ${x_1, x_2, ldots, x_k}$(有限)或 ${x_1, x_2, ldots}$(可數無限),其概率分布由概率質量函數(Probability Mass Function, PMF)描述:
$$ P(X = x_k) = p_k quad text{滿足} quad sum_k p_k = 1,quad p_k geq 0. $$ 這一形式體現了離散分布對“點概率”的量化特性(來源:《概率論與數理統計(第四版)》,高等教育出版社)。
漢英術語對照
可數性
取值集合需滿足可數性(如整數集),區别于連續分布的不可數實數區間(來源:Ross, S. M. 《概率論基礎教程》)。
累積分布函數(CDF)的階梯性
離散分布的CDF $F(x) = P(X leq x)$ 呈階梯狀跳躍,跳躍點對應隨機變量的取值點,躍遷高度為 $p_k$(來源:《統計學大辭典》,中國統計出版社)。
二項分布(Binomial Distribution)
描述 $n$ 次獨立伯努利試驗中成功次數 $k$ 的分布:
$$ P(X=k) = binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}, quad k=0,1,ldots,n. $$ 適用于質量檢測(合格/不合格)等二元場景(來源:Weisstein, E. W. MathWorld--A Wolfram Web Resource)。
泊松分布(Poisson Distribution)
刻畫單位時間/空間内稀有事件發生次數 $lambda$:
$$ P(X=k) = frac{lambda^k e^{-lambda}}{k!}, quad k=0,1,2,ldots. $$ 常用于交通流分析、設備故障率建模(來源:Hogg, R. V. 《概率與統計導論》)。
特征 | 離散分布 | 連續分布 |
---|---|---|
取值空間 | 可數集合(如整數) | 不可數區間(如實數) |
概率描述工具 | 概率質量函數(PMF) | 概率密度函數(PDF) |
概率計算 | $P(X=x_k)$ 可能非零 | $P(X=x)=0$,僅區間概率非零 |
CDF形态 | 階梯函數 | 連續函數 |
(對比來源:Degroot, M. H. 《概率與統計》)
離散分布是概率論與統計學中的一個核心概念,指隨機變量取值為有限個或可數無限個可能值的概率分布。其核心特點及解釋如下:
離散分布通過概率質量函數(PMF)描述,即對每個可能的取值( x_i ),定義其概率為( P(X = x_i) = pi ),滿足: $$ sum{i} p_i = 1 quad text{且} quad 0 leq p_i leq 1 $$
對比維度 | 離散分布 | 連續分布 |
---|---|---|
取值特點 | 可列(有限或無限) | 不可列(實數區間) |
概率描述方式 | 概率質量函數(PMF) | 概率密度函數(PDF) |
計算概率 | ( P(X=x_i) ) 有定義 | ( P(X=x)=0 ),需積分計算 |
典型例子 | 骰子點數、人口計數 | 身高、溫度、時間測量 |
理解離散分布有助于分析現實中的計數型數據,例如用戶點擊量、設備故障次數等離散事件,是構建統計模型(如邏輯回歸)和數據分箱處理的基礎工具。
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