ポアソン分布とは

ぽあそんぶんぷ

まれに、互いに独立に起こる出来事が、一定の時間や面積の中で起こる回数が従う確率分布。平均をλとすると、k回起こる確率は λᵏ × e^(−λ) ÷ k! で、平均と分散がどちらもλになる。サーバへの要求の到着数、窓口への問い合わせの数、ウエハの上の欠陥の数、光子の数などのモデルに使われる。欠陥が0個である確率 e^(−λ) は、ポアソン歩留まりモデルの式に当たる。到着の数がポアソン分布に従うとき、到着の間隔は指数分布に従う。

「ポアソン分布」は、2分野の3問の練習問題に出てきます(イメージセンサ・光デバイス, 確率・統計と待ち行列など)。

この用語の分野: 確率・統計と待ち行列

ポアソン分布の練習問題に挑戦

サービスデスクへの問い合わせが、1時間あたり平均3件、互いに独立にランダムに届き、1時間に届く件数はポアソン分布に従うとする。e⁻³ ≈ 0.0498 とするとき、ある1時間にちょうど2件届く確率に最も近いものはどれか。

  1. A0.050
  2. B0.149
  3. C0.224
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正解:C. 0.224

平均λのポアソン分布で、件数がkになる確率は P(k) = λᵏ × e^(−λ) ÷ k! です。λ = 3、k = 2 では、P(2) = 3² × e⁻³ ÷ 2 = 4.5 × 0.0498 ≈ 0.224 です。ポアソン分布は、まれに起こる出来事が一定の時間や面積の中で何回起こるかを表し、ウエハの上の欠陥の数などにも使われます。

解説の中の「ポアソン分布」

「ポアソン分布」が出てくる問題(3問)

  1. サービスデスクへの問い合わせが、1時間あたり平均3件、互いに独立にランダムに届き、1時間に届く件数はポアソン分布に従うとする。e⁻³ ≈ 0.0498 とするとき、ある1時間にちょうど2件届く確率に最も近いものはどれか。
  2. 光子の数の統計的なゆらぎによるショットノイズの大きさと、信号電子の数Nの関係として正しいものはどれか。
  3. イメージセンサの変換ゲインなどを、明るさを変えて撮った画像の信号の平均値とばらつき(分散)の関係から求める評価方法はどれか。

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