ポアソン分布の計算
ポアソン分布の計算は、平均発生回数λを入れるだけで、k回起こる確率がわかります。例:1分あたり平均3件の電話なら、ちょうど2件かかってくる確率は22.4%です。
計算例:平均 λ(期待値) 3 · 求める確率: ちょうどk回:P(X = k) · 回数 k 2 → 確率:P(X = 2) = 22.404%。出典:1.3.6.6.19, NIST/SEMATECH e-Handbook – Poisson distribution。更新日:
計算方法
ポアソン分布は、まれな出来事が一定の時間や空間で平均λ回起こり、各出来事が互いに独立なとき、実際に何回起こるかを表す分布です。例:1分あたりの電話の件数、試合あたりの得点、1ページあたりの誤字、年間の事故件数。
公式
P(X = k) = λk · e−λ / k!。期待値も分散もλです。「k回以下」は0からkまでの確率を足し、「k回以上」は1 −「k − 1回以下」で求めます。
例
コールセンターに1分あたり平均3件の電話が入る(λ=3)とします。ちょうど2件:3² · e⁻³ / 2! = 0.2240、つまり22.4%。5件以上:1 − P(X ≤ 4) = 0.1847、つまり18.5%。一覧表には平均まわりの個別確率と累積確率が出ます。
ポアソン分布が当てはまる条件
- 出来事が1件ずつ、互いに独立に起こる。
- 期間中の平均発生率が一定である。
- 同時に複数の出来事が起こることはほぼない。
- 試行回数nが大きく確率pが小さい二項分布の近似(λ=n · p)。
nとpが決まっている確率には確率計算(二項分布)、釣鐘型の測定値には正規分布の計算が向いています。
よくある質問
ポアソン分布の確率はどう計算しますか?
P(X = k) = λ^k · e^(−λ) / k! を使います。必要なのは平均λと知りたい回数kだけです。「以下」「以上」は個別確率を足し合わせます。
ポアソン分布のλとは何ですか?
見ている期間や範囲での平均発生回数です。分布の期待値であり、同時に分散でもあります。
「k回以上」はどう求めますか?
「k − 1回以下」の余事象です:P(X ≥ k) = 1 − P(X ≤ k − 1)。このツールは丸め誤差が出ないよう個別確率を直接足しています。
二項分布ではなくポアソン分布を使うのはどんなときですか?
試行回数が非常に多く1回あたりの確率が非常に小さいとき(目安:n ≥ 50かつp ≤ 0.1)、または試行回数が決まっておらず単位時間あたりの発生率だけがわかるときです。
サッカーの得点にも使えますか?
簡易モデルとしては使えます。1試合あたりの平均得点をλにすると、0点・1点・2点…の確率がわかります。あくまで近似で、予言ではありません。
出典・根拠
- 1.3.6.6.19: NIST/SEMATECH e-Handbook – Poisson distribution
- DLMF §8: NIST Digital Library of Mathematical Functions – incomplete gamma function
- Wikipedia – Poisson distribution
更新日: · 編集方針
関連ツール
- 確率の計算ツール確率の計算ツール:場合の数の割合、2つの事象、くり返し試行(二項分布)、宝くじのような非復元抽出の確率を、計算の途中式つきで求められます。
- 正規分布の計算平均と標準偏差から、以下・以上・2つの値の間の確率、z値、確率に対応する値(逆関数)を計算。途中式と68-95-99.7の法則つきで、登録なしですぐ使えます。
- 標準偏差・平均値・中央値の計算データを貼り付けるだけで、平均値・中央値・最頻値・範囲・分散・標準偏差(標本と母集団)を途中式つきで簡単に計算できる無料ツールです。
- 組み合わせの計算ツール組み合わせの計算(nCr)と順列(nPr)、重複順列・重複組み合わせに対応。大きな数でも正確に計算し、公式と途中式、4つの場合の比較を表示します。
- p値の計算ツールz値・t値・カイ二乗値からp値を計算。平均・標準偏差・サンプル数からt検定(1標本・ウェルチ)も直接でき、棄却限界値と信頼区間も表示します。
- 信頼区間の計算ツール信頼区間の計算ツール。平均(t分布・z分布)と割合(ウィルソン法)に対応し、誤差の幅・臨界値・計算式を表示。信頼水準は90%・95%・99%から選べます。
- オンライン電卓無料のオンライン電卓。アプリ不要で、スマホでもパソコンでも入力するとすぐ答えが出ます。四則演算の優先順位、かっこ、パーセント、ルート、途中式と履歴に対応。
- 超幾何分布の計算超幾何分布の計算ツールです。非復元抽出での P(X = k)、P(X ≤ k)、P(X ≥ k) と期待値・分散を求め、計算手順もすべて表示します。
- 平歯車の計算:モジュールと歯数から基準円・歯先円・歯底円・中心距離平歯車(転位なし)の基準円直径・歯先円直径・歯底円直径・基礎円直径、全歯たけ、ピッチ、中心距離をモジュールと歯数から計算。中心距離と速比から歯数も求めます。