二项式和泊松随机变量之和

机器算法验证 分布 自习 二项分布 泊松分布
2022-03-17 18:47:31

如果我们有两个独立的随机变量的概率质量函数是多少?X1Binom(n,p)X2Pois(λ)X1+X2

注意这不是我的作业。

3个回答

您最终会得到的两个不同公式,一个用于 ,一个用于解决这个问题的最简单方法是计算那么就是在乘积中的系数。不可能对总和进行简化。pX1+X2(k)0k<nkni=0npX1(i)zkj=0pX2(j)zjpX1+X2(k)zk

根据其他答案中暗示的广义超几何函数 (GHF) 给出封闭公式(在这种情况下,GHF 实际上只是一个有限多项式,因此是有限和的简写。)我使用 maple 对卷积求和,用这个结果:

P(X1+X2=k)=x1=0min(n,k)(nx1)px1(1p)nx1eλλkx1(kx1)!=(1p)neλλkΓ(k+1)2F0(k,n; ;p(p1)λ)

Dilip Sarwate 7 年前曾表示,不可能进行简化,尽管这在评论中受到了挑战。但是,我认为值得注意的是,即使没有任何简化,计算在任何电子表格或编程语言中都非常简单。

这是R中的一个实现:

# example parameters
n <- 10
p <- .3
lambda <- 5

# probability for just a single value
x <- 10  # example value
sum(dbinom(0:x, n, p) * dpois(x:0, lambda))

# probability function for all values
x0  <- 0:30   # 0 to the maximum value of interest
x   <- outer(x0, x0, "+")
db  <- dbinom(x0, n, p)
dp  <- dpois(x0, lambda)
dbp <- outer(db, dp)
aggregate(as.vector(dbp), by=list(as.vector(x)), sum)[1:(max(x0)+1),]