Binomiale

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Distribuzione della Binomiale con n=5 al variare di pBinomiale con n=5 al variare di p

La variabile casuale Binomiale è una variabile casuale che assume valori discreti e positivi.

Una variabile casuale discreta X che assume i valori 0,1,2,... con probabilità pari a:

P(X=t) = {n \choose t} p^t(1-p)^{n-t} \quad per \quad  t=0,1,2,...

per qualche 0<p<1 e n=0,1,2,... è detta di Binomiale di indice n e p, e si scrive:

X \sim \operatorname{Bi}(n,p)

Il coefficiente {n \choose t} è detto coefficiente binomiale ed il suo valore è pari a:

{n \choose t} = \frac{n!}{t! \cdot \left( n - t \right)!}

La formula citata dà la probabilità di ottenere t successi in n replicazioni indipendenti di un esperimento casuale in cui la probabilità di un successo sia pari a p (e quindi la probabilità di un insuccesso sia pari a q).

Il valore atteso e la varianza sono pari a:

E(Y)=np
V(Y)=np(1-p)

Osservazione

  • La somma di due variabili casuali indipendenti binomiali Bi(n_1,p) e Bi(n_2,p) è ancora un binomiale Bi(n_1+n_2,p).
  • E' chiaro che, al pari della Poisson in una distribuzione binomiale media e varianza non sono parametri indipendenti tra loro (come invece accade per la Normale.
  • Se n è molto grande (orientativamente n>50) e p molto piccolo, tale che n p è, orientativamente, minore di 10 e p(1-p) quasi uguale a p,

allora la binomiale può essere approssimata con una Poisson ove \lambda=np.

  • Se n è molto grande, ma np>10 (e dunque non vale l'approssimazione con la poissoniana),

allora la binomiale può essere approssimata con una Normale con media pari a np e varianza uguale a npq: N( np ; npq).


Esempio

Distribuzione binomiale con p=0.5

In Wikipedia