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k 阶泊松分布概率质量函数的结构

概率论 2023-09-26 v1

摘要

k 阶泊松分布是复合泊松分布的一个特例。当 k=1k=1 时,它是标准泊松分布。尽管其概率质量函数(pmf)已知,但缺乏一种直观的(visual)解释,而带有阶乘分母的各项求和并不能提供这种解释。与标准泊松分布不同,k 阶泊松分布作为两个参数的函数——阶数 kk 与速率参数 λ\lambda——可同时呈现最多四个(four)峰值。本注记刻画了 k 阶泊松分布概率质量函数的形状。该 pmf 可划分为:n=0n=0 处的单点、n[1,k]n \in [1,k] 的递增序列,以及 n>kn>k 的群山状结构(文中解释)。文中描绘了该 pmf 的“参数空间”并解释了各区域的意义,特别是跨越区域边界时 pmf 行为的变化。一个简单类比(诚然无关)是实系数二次式的判别式:其区域刻画了根的性质(实根或复根),而区域边界意味着重根的存在。k 阶泊松分布的 pmf 也发生类似情形。作为一个应用,本注记解释了 k 阶泊松分布的众数结构。此外还推导了对若干不等式的改进(更紧的界等)。并提出了关于中位数与众数的新猜想上下界。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.13493,
  title  = {Structure of the probability mass function of the Poisson distribution of order $k$},
  author = {S. R. Mane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13493},
  year   = {2023}
}

备注

33 pages, 10 figures