Бета-распределение: формула и применение

Бета распределение случайной величины. Бета распределение. Формула Пуассона и распределение Пуассона

Сущ., кол во синонимов: 1 распределение (62) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

бета-распределение — 1.45. бета распределение Распределение вероятностей непрерывной случайной величины X, которая может принимать любые значения от 0 до 1, включая границы, и плотность распределения которой при 0 £ x £ 1 и параметрах m1 > 0, m2 > 0, где Г… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

бета-распределение — Распределение вероятностей непрерывной случайной величины, принимающей значения на отрезке , плотность которого задается формулой, где, a, b>0 и – гамма функция. Примечание. Его частными случаями являются многие широко используемые… … Словарь социологической статистики

См. план … Словарь синонимов

В теории вероятностей и математической статистике распределение Дирихле (по имени Иогaнна Пeтера Гyстава Лежён Дирихлe) часто обозначаемое Dir(α) это семейство непрерывных многомерных вероятностных распределений параметризованных вектором α… … Википедия

Бета: В Викисловаре есть статья «бета» Бета (буква) (β) вторая буква греческого алфавита. Бета тестирование Бета коэффициент Бета функция (математика) Бета распределение (теория вероятностей … Википедия

Плотность вероятности … Википедия

Распределение вероятностей это закон, описывающий область значений случайной величины и вероятности их принятия. Содержание 1 Определение 2 Способы задания распределений … Википедия

Распределение. Распределение Пирсона Плотность вероятности … Википедия

Книги

  • Сравнение приема на образовательные программы в вузе по результатам олимпиад и баллов ЕГЭ , О. В. Польдин. В статье для сравнения качества приема в вузы на различные образовательные программы предлагается использовать скорректированные кривые спроса, полученные по результатам ЕГЭ зачисленных на…

Ты — не раб!
Закрытый образовательный курс для детей элиты: «Истинное обустройство мира».
http://noslave.org

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Бета-распределение
Плотность вероятности
Probability density function for the Beta distribution
Функция распределения
Cumulative distribution function for the Beta distribution
Обозначение texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \text{Be}(\alpha,\beta)
Параметры Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \alpha > 0
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \beta > 0
Носитель Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): x \in
Плотность вероятности Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{x^{\alpha-1}(1-x)^{\beta-1}} {\mathrm{B}(\alpha,\beta)}
Функция распределения Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): I_x(\alpha,\beta)
Математическое ожидание Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{\alpha}{\alpha+\beta}
Медиана
Мода Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{\alpha-1}{\alpha+\beta-2} для Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \alpha>1, \beta>1
Дисперсия Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{\alpha\beta}{(\alpha+\beta)^2(\alpha+\beta+1)}
Коэффициент асимметрии Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): \frac{2\,(\beta-\alpha)\sqrt{\alpha+\beta+1}}{(\alpha+\beta+2)\sqrt{\alpha\beta}}
Коэффициент эксцесса Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): 6\,\frac{\alpha^3-\alpha^2(2\beta-1)+\beta^2(\beta+1)-2\alpha\beta(\beta+2)} {\alpha \beta (\alpha+\beta+2) (\alpha+\beta+3)}
Дифференциальная энтропия
Производящая функция моментов Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): 1 +\sum_{k=1}^{\infty} \left(\prod_{r=0}^{k-1} \frac{\alpha+r}{\alpha+\beta+r} \right) \frac{t^k}{k!}
Характеристическая функция Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README — справку по настройке.): {}_1F_1(\alpha; \alpha+\beta; i\,t)

Бе́та-распределе́ние в теории вероятностей и статистике — двухпараметрическое семейство абсолютно непрерывных распределений . Используется для описания случайных величин, значения которых ограничены конечным интервалом.

Определение

90px Вероятностные распределения
Одномерные Многомерные
Дискретные: Бернулли | Биномиальное | Геометрическое | Гипергеометрическое | Логарифмическое | Отрицательное биномиальное | Пуассона | Дискретное равномерное Мультиномиальное
Абсолютно непрерывные: Бета | Вейбулла | Гамма | Гиперэкспоненциальное | Распределение Гомпертца | Колмогорова | Коши | Лапласа | Логнормальное | | | Копула

Отрывок, характеризующий Бета-распределение

У меня на глазах блестели слёзы… И совершенно не было за это стыдно. Я очень многое бы отдала, чтобы встретить кого-то из них живыми!.. Особенно Магдалину. Какая же дивная, древняя Магия пылала в душе этой удивительной женщины, когда она создавала своё волшебное царство?! Царство, в котором правило Знание и Понимание, и костяком которого была Любовь. Только не та любовь, о которой кричала «святая» церковь, износив это дивное слово до того, что не хотелось долее его слышать, а та прекрасная и чистая, настоящая и мужественная, единственная и удивительная ЛЮБОВЬ, с именем которой рождались державы… и с именем которой древние воины бросались в бой… с именем которой рождалась новая жизнь… именем которой менялся и становился лучше наш мир… Вот эту Любовь несла Золотая Мария. И именно этой Марии мне хотелось бы поклониться… За всё, что она несла, за её чистую светлую ЖИЗНЬ, за её смелость и мужество, и за Любовь.
Но, к сожалению, сделать это было невозможно… Она жила столетия назад. И я не могла быть той, кто её знал. Невероятно глубокая, светлая печаль вдруг захлестнула меня с головой, и горькие слёзы полились потоком…
– Ну что ты, мой друг!.. Тебя ждут другие печали! – удивлённо воскликнул Север. – Прошу тебя, успокойся…
Он ласково коснулся моей руки и постепенно печаль исчезла. Осталась только горечь, будто я потеряла что-то светлое и дорогое…
– Тебе нельзя расслабляться… Тебя ждёт война, Изидора.
– Скажи, Север, учение катаров называлось Учением Любви из-за Магдалины?
– Тут ты не совсем права, Изидора. Учением Любви его звали не посвящённые. Для тех же, кто понимал, оно несло совершенно иной смысл. Вслушайся в звучание слов, Изидора: любовь по-французски звучит – амор (amour) – не так ли? А теперь раздели это слово, отделив от него букву «а»… Получится а’мор (а»mort) – без смерти… Вот и получается истинное значение учения Магдалины – Учение Бессмертных. Как я уже раньше тебе говорил – всё просто, Изидора, если только правильно смотреть и слушать… Ну, а для тех, кто не слышит – пусть остаётся Ученьем Любви… оно ведь тоже красиво. Да и истины толика в этом всё же остаётся.
Я стояла совершенно остолбенев. Учение Бессмертных!.. Даария… Так вот, что являлось учением Радомира и Магдалины!.. Север удивлял меня множество раз, но никогда ещё я не чувствовала себя столь потрясённой!.. Учение катаров притягивало меня своей мощной, волшебной силой, и я не могла себе простить, что не говорила об этом с Севером раньше.
– Скажи, Север, осталось ли что-то от записей катар? Должно же было что-то сохраниться? Даже если не самих Совершенных, то хотя бы просто учеников? Я имею в виду что-то об их настоящей жизни и учении?
– К сожалению – нет, Изидора. Инквизиция уничтожила всё и везде. Её вассалы, по приказу Папы, посылались даже в другие страны, чтобы уничтожить каждую рукопись, каждый оставшийся кусочек бересты, какой только могли найти… Мы искали хоть что-нибудь, но ничего не смогли спасти.
– Ну, а сами люди? Не могло ли остаться что-то у людей, кто сохранял бы это через века?
– Не знаю, Изидора… Думаю, даже если кто-то и имел какую-то запись, то её изменили за время. Человеку ведь свойственно всё перекраивать по-своему… А уж особенно не понимая. Так что вряд ли что-либо сохранилось, как оно было. Жаль… Правда, у нас сохранились дневники Радомира и Магдалины, но это было до создания катар. Хотя, думаю, учение не изменилось.
– Прости, за мои сумбурные мысли и вопросы, Север. Вижу, что потеряла много, не придя к вам. Но всё же, я пока жива. А пока дышу, я ещё могу тебя спрашивать, не так ли? Расскажешь ли мне, как закончилась жизнь Светодара? Прости, за то, что прервала.
Север искренне улыбался. Ему нравилось моё нетерпение и жажда «успеть» узнать. И он с удовольствием продолжил.
После своего возвращения, Светодар жил и учил в Окситании всего два года, Изидора. Но эти годы стали самыми дорогими и счастливыми годами его скитальческой жизни. Его дни, освещённые весёлым смехом Белояра, проходили в любимом Монтсегуре, в окружении Совершенных, которым Светодар честно и искренне пытался передать то, чему долгие годы учил его далёкий Странник.

формула Бернулли.

Само распределение
называютбиномиальным.

Параметрами биномиального распределения являются вероятность успеха р (q = 1 — р) и число испытаний п. Биномиальное распределение полезно для описания распределения биномиальных событий, таких, например, как количество мужчин и женщин в случайно выбранных компаниях. Особую важность имеет применение биномиального распределения в игровых задачах.

Точная формула для вероятности т успехов в n испытаниях записывается так:

где p — вероятность успеха; q равно 1-p, q>=0, p+q =1 ; n — число испытаний, m =0,1…m

Основные характеристики биноминального распределения:

6. Формула Пуассона и распределение Пуассона.

Пусть число испытаний n велико, вероятность p мала и
np мало. Тогда вероятность наступления m успехов в n испытаниях можно приближенно определить по формуле Пуассона :

.

Случайная величина с рядом распределения m,
имеет распределение Пуассона. Чем большеn, тем формула Пуассона точнее. Для грубых расчетов формулу применяют при n =10,
0 – 2, приn = 100
0 – 3. При инженерных расчетах формулу применяют приn = 20,
0 – 3,n =100,
0 – 7. При точных расчетах формулу применяют приn = 100,
0 – 7,n =1000,
0 – 15.

Вычислим математическое ожидание и дисперсию случайной величины, имеющей распределение Пуассона.

Основные характеристики пуассоновской случайной величины:

График распределения Пуассона:

7. Геометрическое распределение.

Рассмотрим схему Бернулли. Обозначим Х – число испытаний до первого успеха, если вероятность успеха в одном испытании р. Если первое испытание успешно, то Х = 0. Следовательно,
. Если Х = 1, т.е. первое испытание неудачно, а второе успешно, то по теореме умножения
. Аналогично, если Х =n , то все испытания до n-ого неудачны и
. Составим ряд распределения случайной величины Х

Случайная величина с таким рядом распределения имеет геометрическое распределение.

Проверим условие нормировки:

8. Гипергеометрическое распределение.

Это дискретное распределение вероятностей случайной величины X, принимающей целочисленные значения т = 0, 1,2,…,n с вероятностями:

где N, М и n — целые неотрицательные числа и М < N, n < N.

Математическое ожидание гипергеометрического распределения не зависит от N и совпадает с математическим ожиданием µ=np соответствующего биномиального распределения.

Дисперсия гипергеометрического распределения не превосходит дисперсии биномиального распределения npq. Примоменты любого порядка гипергеометрического распределения стремятся к соответствующим значениям моментов биномиального распределения.

9. Бета-распределение.

Бета-распределение имеет плотность вида:

Стандартное бета-распределение сосредоточено на отрезке от 0 до 1. Применяя линейные преобразования, бета-величину можно преобразовать так, что она будет принимать значения на любом интервале.

Основные числовые характеристики величины, имеющей бета-распределение:

Правильная ссылка на статью:

Олейникова С.А. — Аппроксимация закона распределения суммы случайных величин, распределенных по закону бета // Кибернетика и программирование. — 2015. — № 6. — С. 35 — 54. DOI: 10.7256/2306-4196.2015.6.17225 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=17225

Аппроксимация закона распределения суммы случайных величин, распределенных по закону бета

Олейникова Светлана Александровна

Доктор технических наук

Доцент, Воронежский государственный технический университет

394026, Россия, г. Воронеж, Московский проспект, 14

Oleinikova Svetlana Aleksandrovna

Doctor of Technical Science

Associate Professor, Department of Automated and Computing Systems, Voronezh State Technical University

394026, Russia, g. Voronezh, Moskovskii prospekt, 14

Дата направления статьи в редакцию:

14-12-2015

Дата рецензирования статьи:

15-12-2015

Аннотация.

Предметом исследования в данной работе является плотность распределения случайной величины, представляющей собой сумму конечного числа бета-величин, каждая из которых распределена в своем интервале со своими параметрами. Данный закон является широко распространенным в теории вероятностей и математической статистике, поскольку с его помощью могут быть описано достаточно большое число случайных явлений, в случае если значения соответствующей непрерывной случайной величины сосредоточены в определенном интервале. Поскольку искомая сумма бета величин не может быть выражена ни одним из известных законов, возникает задача об оценке ее плотности распределения. Целью работы является нахождение такой аппроксимации для плотности распределения суммы бета-величин, которая отличалась бы наименьшей погрешностью. Для достижения поставленной цели был проведен вычислительный эксперимент, в результате которого для заданного числа бета величин осуществлялось сравнение численного значения плотности распределения с аппроксимацией искомой плотности. В качестве аппроксимаций использовались нормальное и бета распределения. В результате экспериментального анализа были получены результаты, свидетельствующие о целесообразности аппроксимации искомого закона распределения законом бета. В качестве одной из областей применения полученных результатов рассмотрена задача управления проектами со случайной длительностью, где ключевую роль играет оценка времени выполнения проекта, который, в силу специфики предметной области, может быть описан с помощью суммы бета-величин.


Ключевые слова: случайная величина, бета-распределение, плотность распределения, нормальный закон распределения, сумма случайных величин, вычислительный эксперимент, рекурсивный алгоритм, аппроксимация, погрешность, PERT

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий