1. 푸아송분포에서 지수분포를 유도하는 과정


http://blog.naver.com/dyner/100185281726


 


2. 지수분포

어떤 독립적 사건이 푸아송분포에 의해서 발생될 때, 지정된 시점으로부터 이 사건이 일어날 때 까지 걸린 시간을 측정하는 분포를 지수분포라 한다. 그러나 이러한 딱딱한 언어적 의미만으로는 잘 다가오지 않으며 먼저 푸아송분포에서 지수분포를 유도하는 과정과 지수분포의 예를 보면 이해가 더 쉽다.


ⅰ. 지수분포의 확률함수


f(x)%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Clambda%20%5Ccdot%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20


ⅱ. 지수분포의 확률 P[X≤x]


P%5C%5B%20X%5Cle%20x%5C%5D%20%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20x%20%7D%7B%20%5Clambda%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%7Ddx%5Cquad%20%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Clambda%20%5Ccombi%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20x%20%7D%7B%20%5Cleft%5Clceil%20-%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%5Cright%5Crceil%20%20%7D%5Cquad%20%3D%5Cquad%20-%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D-(-1)%5Cquad%20%3D%5Cquad%201%5Cquad%20-%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%5Cquad%20%20



3. 지수분포의 평균과 분산유도

ⅰ. E(x)

E(x)%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20xf(x)dx%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%20%7D%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20x%20%7D%5Clambda%20%5Ccdot%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7Ddx%5Cquad%20%EC%9D%B4%EB%AF%80%EB%A1%9C%5Cquad%20%EB%B6%80%EB%B6%84%EC%A0%81%EB%B6%84%EC%9C%BC%EB%A1%9C%5Cquad%20%ED%92%80%EC%96%B4%EB%82%B4%EB%A9%B4%5C%5C%20%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20x%20%7D%5Clambda%20%5Ccdot%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7Ddx%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Clambda%20%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20x%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7Ddx%5Cquad%20%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cquad%20%5Clambda%20(%5Ccombi%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20%5Cleft%5Clceil%20x-%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%5Cright%5Crceil%20%20%7D-%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20(%20%7D-%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D)dx)%5Cquad%20%5C%5C%20%3D%5Clambda%20(%5Ccombi%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20%5Cleft%5Clceil%20x-%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%5Cright%5Crceil%20%20%7D%2B%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5Cint%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%7Ddx)%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Clambda%20(%5Ccombi%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20%5Cleft%5Clceil%20x-%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%5Cright%5Crceil%20%20%7D-%5Ccombi%20_%7B%200%20%7D%5E%7B%20%5Cinfty%20%20%7D%7B%20%5Cleft%5Clceil%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%20%7D%5Ccombi%20%5E%7B%20-%5Clambda%20x%20%7D%7B%20e%20%7D%20%5Cright%5Crceil%20%20%7D)%5Cquad%20%3D%5Clambda%20(0-(0-%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%20%7D))%3D%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%5C%5C%20%5C%5C%20E(x)%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%20


ⅱ. V(x)-유도과정 생략


V(x)%5Cquad%20%3D%5Cquad%20%5Ccombi%20%5E%7B%202%20%7D%7B%20%5Cleft(%20%5Cfrac%20%7B%201%20%7D%7B%20%5Clambda%20%20%7D%20%5Cright)%20%20%7D%20


4. 지수분포의 예제1

 한 사무실에는 전화가 평균 10 분에 5번 걸려온다. 이 사무실에서 전화가 걸려온 때부터 다음 전화가 걸려올 때 까지 걸린 시간을 분으로 측정하는 확률분포를 구한다.


ⅰ. 우선 단위 시간당 걸려오는 전화대수를 계산해야 한다. 평균 1분에 0.5 대꼴로 걸려온다고 할수 있다.

  가 되며 전화가 한번 걸려온 후에 다음 전화가 걸려올때까지 걸린 시간은  인 지수분포를 따른다.

 



 ⅱ. 한번 전화가 걸려온 후에 다음 전화가 걸려올떄까지 걸린 시간이 5분이내일 확률


 

 ⅲ. 다음전화가 걸려올 때 까지 걸린 시간이 2 분 이상일 확률


 



5. 지수분포 예제2

어느 공장의 기계는 평균 1 개월에 3번씩 고장을 일으킨다. 기계가 고장나서 고친 후에 다시 고장이 발생될 때까지

걸리는 시간을 측정하는 분포를 구하고 2개월이내에는 고장나지 않을 확률을 구하라.

 

ⅰ. 시간의 기본단위를 개월로 할 때  에서 이므로 이다. 한번 고장이 난후에 다음 고장이 발생될때까지 걸리는 시간을 나타내는 확률 변수를 T 라 할 때 T 는 평균이 3 인 지수분포를 따르며

 


 

 ⅱ.한번 고장이 난후에 2 개월 이내에는 다시 고장이 발생되지 않을 확률은

 



 

 ※지수분포의 예제 부분은 http://blog.naver.com/lucifer246/190685947 수정

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