如何推导出Gamma分布
Gamma分布
Problem
随机事件T在单位时间内发生的平均频数是λ,求事件T发生第α次所需要的时间所服从的分布。
求解
首先将问题离散化,设单位时间为1,将单位时间拆分成N等份,当N足够大时可以假定在每个时间间隔上事件T只有发生和没有发生2种可能,其中发生的概率为,于是乎,第α次发生所经历的时间间隔总数N的服从概率为:
对F求微分,即可得到时间x的概率分布
很明显,伽马分布可以看作是指数分布的推广,也可以看作是负二项分布的连续形式。
即为伽马分布的概率密度函数。
Conclusions
- Gamma分布是负二项分布的连续泛化;
- 伽马分布也是指数分布发生次数多次的泛化,α 等于1时即退化为指数分布;
- 伽马分布的可加性:根据Gamma分布的定义有X~Ga(a,λ),Y~Ga(b,λ),则Z = X+Y ~ Ga(a+b,λ);
- 伽马分布可以用来对时间进行建模,也可以用来近似计算负二项分布。
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