Ugrás a fő tartalomhoz

Negatív binomiális eloszlás

veszély

A negatív binomiális eloszlást több módon is szokták értelmezni.

Azt vizsgálja, hogy valamilyen sorrendben történt kk sikertelen és (r−1)(r-1) sikeres kísérlet után, mennyi a valószínűsége annak, hogy az (r+k)(r+k)-adik kísérlet sikeres lesz.

Annak valószínűsége, hogy kk sikertelen kísérletünk van (p−1)k(p-1)^{k} annak, hogy (r−1)(r-1) sikeres pr−1p^{r-1}. Mivel az r+kr+k-adik sikeresnek kell lennie, meg meg kell szoroznunk a valószínűségét pp-vel.

Még meg kell határoznunk mely kísérletek voltak sikeresek. Ezt (r+k−1r−1)r+k-1 \choose r-1 módon tudjuk kiválasztani.

megjegyzés

Természetesen a képletben kiválaszthattuk volna a sikertelen kísérletek helyeit is a binomiális együtthatók szimmetriája miatt.

Definíció

Legyen pp az AA esemény valószínűsége, rr a sikeres, kk a sikertelen kísérletek száma. XX-et Negatív binomiális eloszlásúnak nevezzük, ha sűrűségfüggvénye

P(X=k)=(r+k−1r−1)⋅pr⋅(1−p)k(k∈N)\pr(X = k) = {r+k-1 \choose r-1} \cdot p^{r} \cdot (1-p)^{k} \quad (k \in \mathbb{N})

Vegyük észre, hogy r=1r=1 esetén a sűrűségfüggvény képlete: P(X=k)=p⋅(1−p)k(k∈N)\pr(X = k) = p \cdot (1-p)^{k} \quad (k \in \mathbb{N}), ami nyilvánvalóan geometriai eloszlást követ.

Tétel

Ha X∼NB(r,p)X \sim \mathrm{NB}(r, p), akkor

E(X)=r(1−p)pD2(X)=r(1−p)p2\mathrm{E}(X) = \frac{r(1-p)}{p} \qquad \mathrm{D}^2(X) = \frac{r(1-p)}{p^2}