9.1 解释二项分布与泊松分布的关系
1.二项分布与泊松分布的定义
如果随机变量X的分布律为
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则称X服从参数为n,p的二项分布,记为X~B(n,p)。
如果随机变量X的分布律为

则称X服从参数为λ的泊松分布,记为X~P(λ)。
2.二项分布与泊松分布的关系
在n重伯努利试验中,假设pn(0<pn<1)表示事件A在每次试验中发生的概率,它与试验总数n有关,若
=λ(λ>0),则有
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当n充分大,p又很小时,用泊松分布可以近似表示二项分布,此时λ=npn。
3.演示模板的制作
第一步,试验次数n和概率p的输入。在单元格A2和B2中输入试验次数n和概率p(此处先输入“30”和“0.2”。在单元格C2中输入λ的计算公式“=A2*B2”。
第二步,有关数据的计算。在单元格A5中输入“=IF(A5<=$A$2,ROW()-5,"")”(函数Row返回引用的行号)。在单元格B5中输入二项分布计算公式“=IF(A5<=$A$2,BINOMDIST(A5,$A$2,$B$2,"false"),"")”。在单元格C5中输入泊松分布计算公式“=IF(A5<=$A$2,POISSON(A5,$C$2,"false"),"")”。选中单元格区域A5:C5,把鼠标指针移动到单元格C5的右下角,待其变为填充柄(“
”符号)时,按下鼠标左键向下拖动到单元格C55,得到图9.1所示的数据。

图9.1 二项分布和泊松分布表
第三步,图像的绘制。选中单元格区域A5:B55,依次单击“插入”、图表下拉按钮、“更多散点图
)...”,选择“XY(散点图)→带平滑线的散点图”,单击“确定”按钮,得到二项分布概率图。选择刚绘制的准圆图像,单击右键,选择“选择数据”,在弹出的“选择数据源”对话框中,单击“添加”按钮,此时弹出“编辑数据系列”对话框,在系列名称内填“=泊松分布”,在X轴系列值内选择填“=Sheet1!$A$5:$A$55”,在Y轴系列值内选择填“=Sheet1!$C$8:$C$55”,绘制泊松分布概率图,如图9.2(a)所示。
在这个模板中,增大n或者减小p都会使得λ的值改变,同时两种分布的概率分布值的差别减小,两者的图像非常接近,这样可以验证n比较大,p充分小时,可用二项分布近似表示泊松分布的结论,图9.2(b)是当n=50,p=0.02时的比较图。

图9.2 二项分布和泊松分布概率比较图