将“标准泊松”转换为任意泊松

机器算法验证 正态分布 泊松分布
2022-02-12 16:30:16

如果我使用 RNG 生成一组标准正态 ,任何人都可以通过选择的正态分布中获取样本这不需要他们自己生成任何随机数(即他们不需要 RNG)(Zi)(μ,σ2)Xi=Zi.σ+μ

泊松分布是否可能发生同样的事情?(或其他一些 )生成一组泊松绘制,是否可以让另一个人用他们想要的任何获得泊松样本,而不必使用 RNG?λ=1λλ

(我意识到如果很大,您可以使用正态近似,但如果不是这种情况怎么办?)N(λ,λ)λ

3个回答

不,那是不可能的。

例如,假设我们想将的泊松样本处的 PMF,因此大约 36.8% 的原始样本将为但是对于的累积分布函数只有也就是说,我们需要以某种方式将原始观测值映射到转换后的观测值 - 这以满足新的 PMF 的方式。如果没有 RNG,这根本不可能。λ=1λ=50λ=11e0.3680λ=50.265x=300,1,2,3,4λ

这同样适用于任何两个离散分布之间的“转换”(当然,微不足道的情况除外)。

如果当 lambda=1 时有很多独立的泊松值,通过个原始值相加来构造任何正整数λ=1λ=nnn

以 Stephan Kolassa 的为例,通过模拟的情况来生成的情况,然后与红色的实际分布进行比较,您可以使用以下 R 代码:n=5500000λ=1100000λ=5

set.seed(2021)
n <- 5 
samplesize <- 10^5
x1 <- rpois(n * samplesize, lambda=1)
xn <- rowSums(matrix(x1, ncol=n))
table(xn)
# xn
#    0     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12 
#  693  3403  8359 14001 17540 17385 14758 10594  6452  3642  1724   869   367 
#   13    14    15    16    17    18 
#  134    54    14     9     1     1 
plot(table(xn) / samplesize)
m <- min(xn):max(xn)
points(m, dpois(m, lambda=n), col="red")

在此处输入图像描述

这对于模拟来说非常接近

为了澄清,为“大”时,正态近似为λ=E(X)=Var(X)N(μ=λ,σ2=λ)λ

λ通常被解释为事件到达率。

如果您为速率构造伪随机到达时间;您可以通过缩放伪随机间隔来“重用”构造的到达时间,以实现较慢的到达过程λ1=11 hourλ24=124 hour

定义为间隔开始时间,更快过程的到达时间将延长: T0

ti,24=24 (ti,1T0).

一般来说,

ti,λ2=(ti,λ1T0) λ1λ2.