什麼是指數分布

隨機發生之事件的間隔,以及故障率一定的零件到故障為止的時間所服從的連續機率分布。設發生率為λ,到時間t為止都未發生的機率為 e^(−λt),平均為 1/λ。具有無記憶性:今後時間的分布與已經經過的時間無關。用作到達數服從卜瓦松分布時到達間隔的模型,以及偶發故障期到故障為止時間的模型,也是等候理論M/M/1模型的前提。

日文名稱: 指数分布

「指數分布」出現在2領域的3道練習題中(機率、統計與等候理論, 可靠度等)。

這個名詞所屬的領域: 機率、統計與等候理論

練習指數分布的題目

某裝置到故障為止的時間,服從平均1,000小時的指數分布。取 e^(−0.5) ≈ 0.61、e^(−1) ≈ 0.37、e^(−1.5) ≈ 0.22。當此裝置已經運作500小時未故障時,從現在起再運作1,000小時以上都不故障的機率最接近下列何者?

  1. A0.22
  2. B0.37
  3. C0.61
查看答案與解析

正確答案:B. 0.37

指數分布具有無記憶性:今後時間的分布與已經經過的時間無關。因此,運作500小時後再運作1,000小時以上不故障的機率,與新裝置運作1,000小時以上不故障的機率相同,為 e^(−1) ≈ 0.37。以條件機率計算,也會得到 P(T > 1,500) ÷ P(T > 500) = e^(−1.5) ÷ e^(−0.5) = e^(−1)。因此在故障率一定的偶發故障期,零件並不會因為使用時間越長而越容易故障。

解析中的「指數分布」

出現「指數分布」的題目(3題)

  1. 某裝置到故障為止的時間,服從平均1,000小時的指數分布。取 e^(−0.5) ≈ 0.61、e^(−1) ≈ 0.37、e^(−1.5) ≈ 0.22。當此裝置已經運作500小時未故障時,從現在起再運作1,000小時以上都不故障的機率最接近下列何者?
  2. 當故障率λ為固定時,表示直到時間t為止不發生故障的機率(可靠度)R(t)的式子是下列何者?
  3. 對伺服器的請求以每分鐘平均6件的卜瓦松到達(彼此獨立的隨機到達)送達。到達間隔所服從的分布與其平均值的組合,下列何者適當?

相關名詞

條件機率 MTTF(平均失效時間) 等候理論 二項分布 卜瓦松分布 中位數 四分位數 貝氏定理 信賴區間 相關係數

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