Skellam dağılımı

Olasılık kuramı ve istatistik bilim dallarında  Skellam dağılımı bir ayrık olasılık dağılım tipidir. Skellam dağılımı iki tane (aralarında korelasyon bulunabilen ve)  beklenen değerleri   ve  olan Poisson dağılımı gösteren rassal değişken   ve  arasında bulunan fark olan  nin gösterdiği olasılık dağılımdır.

Kullanış alanları çok farklılık göstermektedir; beyzbol, buz hokeyi ve futbol gibi sporlarda ABD'de çok popüler olan yayılmış bahis (spread betting) yöntemini tanımlamak ve fizikte iki imajin basit foton gürültüsünü (photon noise) açıklamak için kullanılmıştır.

 Karaketeristikler 
Bu kısımda geliştirilen karakteristikler iki değişkenin arasındaki korelasyonun etkilerini  ele almayacaktır. Aralarında korelasyon bulunan iki değişken farkının da analize katılması ile ortaya çıkan sonuçlar için bakınKarlis, D. ve Ntzoufras, I. (2003). "Analysis of sports data using bivariate Poisson models." Journal of the Royal Statistical Society: Series D (The Statistician) 52 (3): 381–393. doi:10.1111/1467-9884.00366
.[Karlis D. ve Ntzoufras I. (2006). "Bayesian analysis of the differences of  count data" Statistics in Medicine C.25, say.1885-1905.  

Önce bir Poisson dağılımı için olasılık kütle fonksiyonunun şu olduğu hatırlansın:

Skellam olasılık kütle fonksiyonu iki Poisson dağılım arasındaki çapraz korelasyon olur (Skellam, 1946):Skellam, J. G. 1946. The frequency distribution of the difference between two Poisson variates belonging to different populations. Journal of the Royal Statistical Society: Series A C.109 No.3 say.296. 

Burada I k(z) birinci şekilde  değiştirilmiş Bessel fonksiyonu olur. Yukarıdaki formüller için eğer faktöriyel negatif değer taşımaktaysa o değerin 0 olacağı kabul edilmiştir. Bir özel hal olan   için bakin:[Irwin, J. O. (1937). "The frequency distribution of the difference between two independent variates following the same Poisson distribution." Journal of the Royal Statistical Society: Series A C.100 No.3 say. 415–416.

Eğer değerler küçükse, Bessel fonksiyonu için limit değerleri kullanılarak, Poisson dağılımını  için ozel bir hal olarak Skellam dağılımı yerine kullanabiliriz.

 Özellikler 
Skellem dağılımı için olasılık kütle dağılımı normalize edilerek şöyle elde edilir:

Poisson dağılımı için olasılık üreten fonksiyon şöyle verilir:

Bunlar kullanılarak Skellam dağılımı için olasılık üreten fonksiyon ortaya çıkartılır:

Olasılık üreten fonksiyonu incelenince görülmektedir ki herhangi bir sayıda bağımsız Skellam dağılımı gösteren değişkenlerin toplamları veya farklılıkları da tekrar Skellam dağılımı göstereceklerdir.

Bazı referanslara göre iki Skellam dağılımlı değişkenin herhangi bir doğrusal bileşiği de Skellem dağılımı gösterir. Fakat bu doğru değildir; çünkü herhangi çarpım sayısı dağılımın destek alanını değiştirecektir.

Skellam dağılımı için moment üreten fonksiyon şudur:

Bunlardan ham moment değerleri m<sub>k</sub>  bulmak için şu tanımlara bakılsın:

Bunlardan 3 ham moment mk değerleri şöyle çıkartılır:

Merkezsel momentler M k şunlardır:

Beklenen değer, varyans, çarpıklık katsayısı  and basıklık katsayısı sırasıyla şöyle verilir::

Kümülant üreten fonksiyon şu şekilde verilmiştir:

ve bundan kümülant değerleri elde edilir:

Özel hal olan μ1 = μ2 için ayrıntılı sonuçlar M.Abromowitz et.al. referansındadır.Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). 1972. Modified Bessel functions I and K. Sections 9.6–9.7 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing, pp. 374–378. New York: Dover. p. 377 ]

 Kaynakça 

Kaynakça

Kategori:Ayrık olasılık dağılımları