Metode 0 : Ahli statistik yang malas.
Perhatikan bahwa untuk kita memiliki mana adalah probabilitas bahwa variabel acak Poisson mengambil nilai . Karena istilah yang berhubungan dengan tidak mempengaruhi nilai yang diharapkan, pengetahuan kita tentang Poisson dan linearitas harapan segera memberi tahu kita bahwa
dan
y≠0f(y)=(1−π)pypyyy=0
μ=(1−π)λ
EY2=(1−π)(λ2+λ).
Aljabar kecil dan identitas menghasilkan hasilnya.Var(Y)=EY2−μ2
Metode 1 : Argumen probabilistik.
Seringkali bermanfaat untuk memiliki model probabilistik sederhana tentang bagaimana suatu distribusi muncul. Biarkan dan menjadi variabel acak independen. Tentukan
Maka, mudah untuk melihat bahwa memiliki distribusi yang diinginkan . Untuk memeriksa ini, perhatikan bahwa oleh kemerdekaan. Demikian pula untuk .Z∼Ber(1−π)Y∼Poi(λ)
X=Z⋅Y.
XfP(X=0)=P(Z=0)+P(Z=1,Y=0)=π+(1−π)e−λP(X=k)=P(Z=1,Y=k)k≠0
Dari sini, sisanya mudah, karena dengan independensi dan ,
dan,
ZY
μ=EX=EZY=(EZ)(EY)=(1−π)λ,
Var(X)=EX2−μ2=(EZ)(EY2)−μ2=(1−π)(λ2+λ)−μ2=μ+π1−πμ2.
Metode 2 : Perhitungan langsung.
Nilai rata-rata mudah diperoleh dengan sedikit trik menarik satu keluar dan menulis ulang batas jumlah.
λ
μ=∑k=1∞(1−π)ke−λλkk!=(1−π)λe−λ∑j=0∞λjj!=(1−π)λ.
Trik serupa juga berlaku untuk momen kedua:
dari mana kita dapat melanjutkan dengan aljabar seperti pada metode pertama.
EX2=(1−π)∑k=1∞k2e−λλkk!=(1−π)λe−λ∑j=0∞(j+1)λjj!=(1−π)(λ2+λ),
Tambahan : Ini merinci beberapa trik yang digunakan dalam perhitungan di atas.
Ingat pertama bahwa .∑∞k=0λkk!=eλ
Kedua, perhatikan bahwa
di mana substitusi dibuat pada langkah kedua hingga terakhir.
∑k=0∞kλkk!=∑k=1∞kλkk!=∑k=1∞λk(k−1)!=∑k=1∞λ⋅λk−1(k−1)!=λ∑j=0∞λjj!=λeλ,
j=k−1
Secara umum, untuk Poisson, mudah untuk menghitung momen faktorial karena
jadi . Kita dapat "melompat" ke indeks ke- untuk memulai penjumlahan dalam persamaan pertama karena untuk setiap , karena tepat satu istilah dalam produk adalah nol.EX(n)=EX(X−1)(X−2)⋯(X−n+1)
eλEX(n)=∑k=n∞k(k−1)⋯(k−n+1)λkk!=∑k=n∞λnλk−n(k−n)!=λn∑j=0∞λjj!=λneλ,
EX(n)=λnn0≤k<nk(k−1)⋯(k−n+1)=0