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학부 강의 노트/대기통계학

통계 연습 :: 주요한 확률분포들

by Dr. STEAM 2023. 4. 26.
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포아송 분포

어느 제철공장에서 일 년 동안 발생하는 인명사고 건수의 평균이 3건이라고 할 때, 일 년 동안 한 건 이하의 인명사고가 일어날 (1) 확률을 구하고, (2) 기대값과 분산을 구하라.

풀이: 구하고자 하는 확률은 한 건 이하의 인명 사고 이므로, 인명사고 건수를 확률변수 X 로 두면, 구하고자 하는 확률은 P(X≤1)이다.  문제에서, 확률 변수 X는 인명사고 건수의 평균 l=3 인 포아송 분포를 따른다고 했으므로,

 

(1) 확률         P(X≤1) = P(X=0) + P(X=1) = exp(-3) 30 / 0! + exp(-3) 31 / 1!   = 0.04979 + 0.14936 = 0.19915

 

(2) 기대값     람다=3 포아송 분포를 따르므로 X~P(3)    따라서, E(X) = 3; Var(X) = 3      

어느 영한사전은 한 페이지에 오타가 평균적으로 2개있다. 이 사전에서 어느 한 페이지를 보았을 때 오타가 3개 이상 있을 (1) 확률 (2) 기대값과 분산은?

풀이:

확률변수 X는 오타의 평균이므로 X l =2포아송 분포를 따르므로 X~(2)

P(X≥3) = 1 – P(X<3)  = 1 – {P(x=0) + P(x=1) + P(x=2)}  = 1 –  {exp(-2) 2^0 / 0!  +  (exp(-2) 2^1 / 1!  + (exp(-2) 2^2 / 2! }

                  = 1 – (0.1353 + 0.2707 +0.2707)   = 0.3233     따라서, E(X) = 람다 =2; Var(X) = 2

 

정규 분포

● 어떤 전구는 평균 수명이 790시간이고, 표준편차가 40시간인 정규분포를 따른다. 16개의 전구를 추출할 경우 평균수명이 775시간 보다 짧을 확률을 구하시오 

답: u= 790, sigma=40,  n= 16   P(X<= 775) = 1-P(Z<1.5) = 1-0.9332 = 0.0668

 

● 앞면이 나올 확률이 0.5인 동전을 100번 던졌을 경우, 앞면이 50번 이상 나올 확률은? 

풀이:  이항분포의 정규근사 조건 np>5이고 n(1-p)>5를 만족하므로 E(X) = np =50, Var(X) =npq = 25

따라서 P(X>50) = P(Z > (50-50)/5 = 0) = 1-P(Z<0) =   0.5

 

 

 

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