이항분포(Binomial Distribution)

deejayosamu·2024년 12월 23일

여러가지 분포

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Random Variable

n 번의 독립적인(independent) 베르누이 시행 중에서 성공 횟수

X=i=1nYi (Yi:Bernoulli r.v.)X=\sum_{i=1}^nY_i \space (Y_i:Bernoulli \space r.v.)
PX(x)P_X(x): xx번 성공할 확률

분포의 특성

  • pmf of XX
    PX(x)=(nx)px(1p)nx (x=0,1,2,...,n)(0<p<1)P_X(x)=\binom{n}{x}p^x(1-p)^{n-x} \space (x=0,1,2,...,n)(0<p<1)

  • 기댓값
    E(X)=npE(X)=np
    pf)
    expectation_pf
  • 분산
    Var(X)=np(1p)Var(X)=np(1-p)
    pf)
    variance_pf
  • mgf
    MX(t)=E(etx)=x=0n(nx)etxpx(1p)nx=x=0n(nx)(pet)x(1p)nx=(1p+pet)n (<t<)M_X(t)=E(e^{tx})=\sum_{x=0}^n\binom{n}{x}e^{tx}p^x(1-p)^{n-x}=\sum_{x=0}^n\binom{n}{x}(pe^t)^x(1-p)^{n-x}=(1-p+pe^t)^n \space (-\infty<t<\infty)

이항분포의 일반화

  • Multinomial Distribution

    p(x1,...,xk)=n!x1!...xk!p1x1...pkxkxi=0,1,2,...,ni=1,...,ki=1kxi=n0pi1, i=1kpi=1p(x_1,...,x_k)=\frac{n!}{x_1!...x_k!} p_1^{x_1}...p_k^{x_k} \\ x_i=0,1,2,...,n\\ i=1,...,k \\ \sum_{i=1}^{k} x_i=n\\ 0 \leq p_i \leq 1, \space \sum_{i=1}^{k} p_i=1

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