二项分布与泊松分布实验

实验三、二项分布与泊松分布实验班级数学学院2011级C班学号114080185姓名邓伍丹实验名称二项分布与泊松分布实验实验序号:3日期：2013年4月3日问题的背景和目的：随着计算机技术的迅速发展，很多科学试验的全过程都可以在计算机上通过模拟实现。这可以让人们节省大量的时间、人力、物力和财力，具有重要的理论意义和实用价值。实验目的是让实验者在计算机上学会二项分布和泊松分布相关概率列、分布函数及分位数的计算方法，掌握在Excel中动态演示二项分布和泊松分布近似关系的方法.具体要求为：掌握计算二项分布和泊松分布相关概率分布列、分布函数的命令，学会滚动条的制作并能用滚动条对不同的n和p进行滚动控制，从而实现对二项分布和泊松分布近似关系的动态演示并对演示结果进行总结分析.实验内容:二项分布和泊松分布都是重要的离散型分布，在实际中均有广泛的应用.一般说来，大量重复试验中随机事件出现的频数X均服从或近似服从泊松分布.％服从二项分布，其中n很大，p很小时，np很小，就把np近似为A,此时近似服从泊松分布P（久）.本实验就是要通过实际计算、作图和比较等方法对上述结果在不同参数组合情形下给出直观、动态的展示.实验所用软件及版本：Excel2003实验过程：对于实验(1)在A1中输入函数命令“=BINOMDIST(10,100000,1/10000,0)”，回车后所得结果就是二项分布的概率；在B2中输入函数命令"=BINOMOIST(10,100000,1/1000,1)”，回车后所得结果就是泊松分布的概率。仿照实验(1),先设置对实验次数n的滚动条(n的值显示在A3单元格中)：在Excel界面中依次单击视图一工具栏一窗体，再出现的表单控件对话框中单击滚动条，然后再工作表空白区任意单击即出现的滚动条，调整其位置、大小，在右击此滚动条，然后再出现的对话框中设置控件格式，包括最大值、最小值分别为30、1、步长为1、页步长为1，确定后完成设置，把该滚动条移动到A4处，再单击滚动条的左右小黑三角就会发现A3中的值在1-30之间变化；下面的是p值的滚动：同上先设置对A9的滚动条，滚动范围是0-100，步长为1，然后再单元格A7内填入“二A8/100”，那么A7的值就随着A8中数值的变化以步长0.01在0-1之间变化。其次在单元格B2和B3中分别填入0和1，选取单元格B2、B3向下拖放填充至B32，就可在单元格B2：B32中得到随机变量X的取值k,k=1,2、、、、、30，再次利用函数BINOMDIST计算二项分布的概率值：现在单元格C2中填入命令"二IF(B2<=$A$3，BINOMDIST(B2，$A$3,$A$7,0),“”)”，算出C2中的概率值P=(X=0),再将C2中计算二项分布概率的公式向下拖放填充至C32,就可计算出全部满足“〈二$A$3”的二项分布的概率值P(X=k)，k=0,1,2、、、、、30，这里$A$3表示实验次数；最后在利用Excel中的图表向导绘制出二项分布柱形图：选取数据所在的单元格区域$C$2:$C$32,再依次单击插入一图表一柱形图，选取子图表类型中的簇状柱形图，确定后得到柱形图，在对柱形图做一定的修饰。至此只要单击只做好的两个滚动条的左右小黑三角，那么n和p的值就会发生变化，工作表中相应的概率值和柱形图也随之发生变化。首先在单元格A2、A6中设置滚动条，以滚动条控制二项分布的参数n和p，其中n的变化范围是1-30，步长为1；p的变化范围是0-1，步长为0.01；同时泊松分布的参数（二np）的值显示在单元格A8（公式为“二4（$A$2*$A$5）”）中，其次利用拖放填充在单元格B2:B32中给出随机变量X的所有可能取值k，k=1,2、、、30。再利用BINOMDIST和POISSON分别计算对应于每个k的二项分布概率和泊松分布概率值，泊松分布概率的计算公式为””实验结果总结：1.对于问题（1），在任一空白单元格（这里为A1）中输入函数命令“二BINOMDIST（10，100000，1/10000，0）”，回车后返回的计算结果为0.125116，对于问题（2），将上述命令的最后一个选项改为1即可，计算结果为0.583040.如图所示：2.两种结果较为接近.即该情况下二项分布不可近似为柏松分布.0.1251160.5830400.0000370.0000383.设置滚动条

呗分布1 23^56789 10 115.制作滚动条演示二项分布概率和泊松概率的近似关系试验次数n16取值二项概率泊松概率00.00000003190.000025933<卜10.00000099050.0002738510.6620.00001442030.001445933* 卜630.00013063090.005089683算二口*口40.00082412700.01343676450.00383946220.02837844660.01366396840.04994606670.03789167700.07534720880.08274873580.09945831490116697755100.19401572110.123232829110.20542841050.118303516120.16615533200.104107094130.09924209880.084566994140.04128137720.063787675150.01068459180.044906523160.00129629240.029638305-■二wn 1 rr实验体会：本实验可以得到一个结论就是,二项分布与柏松分布在一定条件下是可以相互近似的.这对在以后数学的学习尤其是概率的实验上将会有很大的帮助.本实验中滚动条的设置，近似动态的模拟，在本学期的实验学习中又是一个新的知识,需要认真学习，熟悉掌握.通过对EXCEL实验的操作，我了解了EXCEL这一个工具所具有功能的强大性,随机数的产生，滚动条的设置等，它解决了很多人力所不能很好解决的问题,推动了数学的发展，尤其是概率这一门学科的发展.我作为数学学院的一员，学好概率是我的本分，学好对数学工具