Binomialverteilung approximiert mit Normalverteilung

Autor: K. Rottbrand ©
Stand: 28 NOV 2005




P(a≤Sn≤b) = ∑k=ab (n über k) * pk(1-p)n-k


Approximation der Summe mit Φ(z) Termen:

Untere Grenze a =
Obere Grenze b =
Größe n =
Propability p =
Teilintervalle Integration: M =


Φ(z), 1-Φ(z), 2*Φ(z)-1, 2-2*Φ(z):

Stelle z =
Teilintervalle Integration: M =



Beschreibung:

Summe = P(a≤Sn≤b) ≈ Φ((b+0.5-np)/σ) - Φ((a-0.5-np)/σ),
Für eine gute Approximation muss σ=(np(1-p))½ ≥ 9 sein.
Das Näherungsintegral ist gegeben durch die Vorschrift für die Normalverteilung:

Φ(z) = (2π)-∞z exp(-x2/2) dx

Für große σ ist der 0.5/σ Korrekturterm vernachlässigbar.

P(Sn-np ≤ zσ) ≈ Φ(z+0.5/σ)
P(Sn-np ≥ zσ) ≈ 1-Φ(z-0.5/σ)
P(|Sn-np| ≤ zσ) ≈ 2*Φ(z+0.5/σ)-1
P(|Sn-np| ≥ zσ) ≈ 2-2*Φ(z-0.5/σ)




Literatur
Milton Abramowitz und Irene A. Stegun: Handbook of Mathematical Functions, Dover (101972), Formel 25.4.20 auf Seite 887.

Anmerkung:
In unserem Fall wird für die N Teilintervalle jeweils die Newton-Cotes Formel vom geschlossenen Typ mit n=10 verwendet und anschließend aufsummiert.
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