Bernoulli Dağılımı Hesaplama
Bernoulli dağılımı, yalnızca iki sonucu olan tek bir denemenin dağılımıdır: başarı (X = 1) ve başarısızlık (X = 0). Tüm dağılım tek bir parametreyle, başarı olasılığı p ile tanımlanır. Bir yazı-tura atışı, bir reklamın tıklanıp tıklanmaması, bir hastanın tedaviye yanıt verip vermemesi, bir üretim parçasının kusurlu çıkıp çıkmaması — hepsi birer Bernoulli denemesidir. Basitliğine rağmen olasılık kuramının en temel yapı taşıdır: binom, geometrik ve negatif binom dağılımlarının tamamı Bernoulli denemelerinin üst üste konmasıyla türer.
Bu araç p değerinden Bernoulli dağılımının tüm özet ölçülerini (ortalama, varyans, standart sapma, çarpıklık, fazlalık basıklık, mod, medyan, bahis oranı ve entropi) hesaplar; ardından aynı denemeden n bağımsız kez yapıldığında ortaya çıkan Binom(n; p) dağılımını gösterir: toplam başarı sayısının ortalaması n·p, varyansı n·p(1−p) olur ve belirli bir başarı sayısının olasılığı doğrudan hesaplanır. Sonuçlar iki çubuk grafikle desteklenir.
Bernoulli Dağılımı Formülleri
Kütle fonksiyonu: P(X = x) = pˣ·(1 − p)^(1−x), x ∈ {0, 1}
Açık biçim: P(X = 1) = p , P(X = 0) = 1 − p
Ortalama: E(X) = p
Varyans: Var(X) = p·(1 − p)
Standart sapma: σ = √[p(1 − p)]
Çarpıklık: γ₁ = (1 − 2p) / √[p(1 − p)]
Basıklık (fazla): γ₂ = [1 − 6p(1 − p)] / [p(1 − p)]
Bahis oranı: odds = p / (1 − p)
Entropi: H = −p·log₂p − (1 − p)·log₂(1 − p) (bit)
n denemenin toplamı: X₁ + … + Xₙ ~ Binom(n; p)
Binom kütlesi: P(X = k) = C(n, k)·p^k·(1 − p)^(n−k)
Binom momentleri: E = n·p , Var = n·p(1 − p)Bernoulli dağılımı tek parametrelidir: p bilindiğinde dağılımın tamamı bilinir. Ortalama ile varyans arasındaki Var = μ(1 − μ) bağıntısı, lojistik regresyonun ve genelleştirilmiş doğrusal modellerin binom varyans fonksiyonunun temelidir.
Nasıl Hesaplanır?
- Tek denemedeki başarı olasılığını (p) girin; 0 ile 1 arasında olmalıdır (yüzdeyi 100'e bölerek yazın).
- Aynı denemenin kaç kez bağımsız olarak tekrarlandığını (n) belirtin.
- n deneme içinde olasılığını merak ettiğiniz başarı sayısını (k) yazın.
- Bernoulli bölümünde ortalama, varyans, çarpıklık, basıklık ve entropiyi inceleyin; bunlar yalnızca p'ye bağlıdır.
- Binom bölümünde n·p ve n·p(1−p) değerlerinin Bernoulli ölçülerinin n katı olduğunu doğrulayın.
- İki çubuk grafiği karşılaştırın: iki çubuklu Bernoulli kütlesi tekrarlandıkça çan biçimli binom kütlesine dönüşür.
Örnek Hesaplamalar
%30 dönüşüm oranı, 10 ziyaretçi
Bir sayfanın dönüşüm oranı 0,3 ise tek ziyaretçi için ortalama 0,3, varyans 0,21 ve standart sapma 0,4583'tür; çarpıklık 0,8729 ile dağılım sağa çarpıktır. 10 bağımsız ziyaretçide beklenen dönüşüm 3, varyans 2,1'dir. Tam olarak 3 dönüşüm görme olasılığı 0,266828 (%26,68), en az bir dönüşüm görme olasılığı ise 0,971752'dir.
P(X = 1) — başarı: 0,3000 · P(X = 0) — başarısızlık: 0,7000 · Ortalama (beklenen değer): 0,3000
Hilesiz para: p = 0,5 ve 20 atış
p = 0,5'te Bernoulli dağılımı simetriktir: çarpıklık 0, varyans en büyük değeri olan 0,25 ve entropi tam 1 bittir. 20 atışta beklenen tura sayısı 10, varyans 5 ve standart sapma 2,2361'dir. Tam 10 tura gelme olasılığı 0,176197'dir — en olası sonuç olmasına rağmen %20'nin altındadır.
P(X = 1) — başarı: 0,5000 · P(X = 0) — başarısızlık: 0,5000 · Ortalama (beklenen değer): 0,5000
Nadir olay: p = 0,05 ve 50 deneme
Kusur oranı 0,05 olan bir üretim hattında tek parça için varyans yalnızca 0,0475, çarpıklık ise 4,1295'tir (belirgin sağa çarpık). 50 parçalık partide beklenen kusur sayısı 2,5'tir; tam 2 kusurlu parça çıkma olasılığı 0,261101, en az bir kusurlu çıkma olasılığı ise 0,923055'tir.
P(X = 1) — başarı: 0,0500 · P(X = 0) — başarısızlık: 0,9500 · Ortalama (beklenen değer): 0,0500