实践中,人们经常会关心某一事件在一定时间段或一定空间区域出现的次数。例如,一定时间内到达某地铁站台的乘客人数;一定时间内打进某电视购物平台订购电话的顾客人数;一定时间内某交通路口发生的事故次数;一匹织布上发现的疵点个数等。
如果观察的事件在单位时间或单位面积出现的平均次数保持不变,并且不同时段或空间区域内事件的发生是相互独立的,那么单位时间或单位面积该事件出现的实际次数 X 服从 泊松分布(Poisson distribution) ,记作 X~P ( λ )。
具体地, X=k 的概率可表示为:
其中, λ >0。
可以进一步推导得到泊松分布的均值和方差均为 λ ,即:
因此, λ 代表的就是单位时间或单位面积特定事件出现的平均次数。
【例1-1】
假设位于某购物中心的星巴克咖啡店下午时段平均每小时有48个顾客到店消费,试计算每10分钟内至少有3个顾客到店消费的概率是多少?
解:
根据题意,由于感兴趣的是“每10分钟内”到店消费的顾客人数,因此将“单位时间”定义为10分钟。平均每小时有48个顾客到店消费,那么单位时间到店消费的平均人数为48÷60×10=8(个)。理论上可以假设,下午时段单位时间到店消费的平均人数保持不变,并且不同时间段内到店消费的顾客人数相互之间是独立的,因此,每10分钟内到店消费的顾客人数 X 服从泊松分布 P (8)。
使用Excel中的【POISSON.DIST】函数可以计算得到:
P ( X ≥3)=1- p (0)- p (1)- p (2)=0.986 246