Poisson-Verteilung-Rechner

Gib deine Werte ein. Ergebnis und vollständiger Lösungsweg aktualisieren sich während der Eingabe.

Ergebnis

P(X ≥ 6)0,2149
P(X = 6)0,1042
Mittelwert4
Varianz4
Standardabweichung2
kP(X = k)P(X ≤ k)
00,018320,01832
10,073260,09158
20,14650,2381
30,19540,4335
40,19540,6288
50,15630,7851
60,10420,8893
70,059540,9489
80,029770,9786
90,013230,9919
100,0052920,9972
110,0019250,9991
120,00064150,9997

Berechne Poisson-Wahrscheinlichkeiten für die Anzahl der Ereignisse in einem festen Intervall, etwa Anrufe pro Stunde, Fehler pro Meter oder Ankünfte pro Minute. Gib die mittlere Rate λ und eine Anzahl x ein und erhalte die Wahrscheinlichkeit für genau x Ereignisse, höchstens x, mindestens x, weniger als x oder mehr als x. Die Rechenschritte zeigen die Formel e^(−λ)·λˣ/x! für jeden Summanden und verwenden das Komplement, wo es kürzer ist.

Schritt-für-Schritt-Lösung

Poisson-Verteilung: Formel für die Wahrscheinlichkeit

P(X = k) = e−λ·λk/k!
λ = 4

Das Komplement verwenden (weniger Summanden)

P(X ≥ 6) = 1 − P(X ≤ 5)
P(X = 0) = e−4·40/0! = 0,01832
P(X = 1) = e−4·41/1! = 0,07326
P(X = 2) = e−4·42/2! = 0,1465
P(X = 3) = e−4·43/3! = 0,1954
P(X = 4) = e−4·44/4! = 0,1954
P(X = 5) = e−4·45/5! = 0,1563
P(X ≤ 5) = 0,01832 + 0,07326 + 0,1465 + 0,1954 + 0,1954 + 0,1563 = 0,7851
P(X ≥ 6) = 1 − 0,7851 = 0,2149

Erwartungswert und Varianz

μ = σ² = λ = 4
σ = √λ = 2

Wichtige Formeln

Gegenereignis
P(not A) = 1 − P(A)

So berechnest du Poisson-Wahrscheinlichkeiten

  1. Bestimme λ, die mittlere Anzahl der Ereignisse in dem Intervall, um das es in der Aufgabe geht. Beträgt die Rate 3 pro Stunde und geht es um 2 Stunden, verwende λ = 6.
  2. Für genau x Ereignisse verwende P(X = x) = e^(−λ)·λˣ/x!.
  3. Für „höchstens x“ addiere die Wahrscheinlichkeiten von 0 bis x.
  4. Für „mindestens x“ verwende das Komplement P(X ≥ x) = 1 − P(X ≤ x − 1), weil sich die Summe bis unendlich nicht ausschreiben lässt.
  5. Prüfe dein Ergebnis mit Erwartungswert und Varianz: Beide sind gleich λ.

Fragen und Antworten

Wann gilt eine Poisson-Verteilung?

Wenn Ereignisse einzeln, unabhängig voneinander und mit konstanter mittlerer Rate eintreten und du zählst, wie viele in ein festes Zeitintervall, eine feste Länge, Fläche oder ein festes Volumen fallen.

Wie lauten Erwartungswert und Varianz einer Poisson-Verteilung?

Beide sind gleich λ, also ist die Standardabweichung √λ. Ist die Varianz deiner Daten viel größer als der Mittelwert, treten die Ereignisse wahrscheinlich gehäuft auf, und das Poisson-Modell passt schlecht.

Kann λ eine Dezimalzahl sein?

Ja. λ ist ein Mittelwert, daher sind Werte wie 2,5 Ereignisse pro Stunde in Ordnung. Die Anzahl der Ereignisse x muss eine ganze Zahl sein.

Wie hängt die Poisson-Verteilung mit der Binomialverteilung zusammen?

Bei einer Binomialverteilung mit vielen Versuchen und kleiner Erfolgswahrscheinlichkeit liefert die Poisson-Verteilung mit λ = np fast dieselben Wahrscheinlichkeiten. Eine gängige Faustregel lautet n ≥ 20 und p ≤ 0,05.

Warum ist P(X ≥ 1) gleich 1 − e^(−λ)?

Weniger als ein Ereignis ist nur möglich, wenn keines eintritt, und P(X = 0) = e^(−λ). Also ist P(X ≥ 1) = 1 − e^(−λ), das sind 0,8647 für λ = 2.

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Ein Rechner liefert das Ergebnis. In der Prüfung brauchst du die Methode: Übe sie mit neuen Aufgaben, Tipps und Musterlösungen.

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