Fonction de répartition d'une loi de Poisson

Hello,

Existe-t-il une formule pour la fonction de répartition d'une loi de Poisson ?
Wikipédia signale la fonction Gamma incomplète. https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Poisson
Avez-vous des références (web, bouquin) pour une preuve ?

Merci.
Clairon.

Réponses

  • Boh, c'est pas très dur.

    Si $X_\lambda \hookrightarrow P(\lambda)$, on a $P(X_\lambda=k) = \frac{\lambda^n}{n!} \cdot e^{-\lambda}$.
    La fonction de répartition s'écrit donc : $$
    F_{X_\lambda}(n) = P(X_\lambda\leqslant n) = \sum_{0\le k\leqslant n}P(X_\lambda=k)= e^{-\lambda} \cdot \smash{\underbrace{\sum_{k=0}^{n} \frac{\lambda^k}{k!}}_{S_n(\lambda)}}.
    $$ La série de Taylor $\smash{S_n(\lambda) = \sum\limits_{k=0}^{n} \frac{\lambda^k}{k!}}$ satisfait classiquement : $$
    S_n' = S_{n-1} = S_n - \frac{\lambda^n}{n!}.
    $$ Ainsi : $$
    \partial_\lambda F_{X_\lambda}(n) = S_n'(\lambda) \cdot e^{-\lambda} - S_n (\lambda) \cdot e^{-\lambda} = -\frac{\lambda^n}{n!} \cdot e^{-\lambda}.
    $$ On intègre jusqu'à l'infini : $$
    F_{X_\lambda}(n) = - \int_{\lambda}^{\infty} \partial_\lambda F_{X_\lambda}(n) = \int_{\lambda}^\infty \frac{\mu^n}{n!} \cdot e^{-\mu} d\mu.
    $$
    Cette expression correspond à la fonction $\Gamma$ incomplète car au lieu d'intégrer à partir de $0$, on intègre de $\lambda$.

    Elle nous raconte aussi que la fonction de répartition de $X$ est la fonction d'antirépartition d'une certaine loi à densité : la loi d'Erlang.

    C'est le coup du processus de Poisson.

    Combien le standard téléphonique de la SNCF recevra-t-il d'appels dans la prochaine heure heure ? une variable de Poisson.

    Combien de temps d'ici le prochain appel au standard de la SNCF ? une variable exponentielle.
    Combien de temps d'ici le 25 prochains appels au standard de la SNCF ? une variable de loi d'Erlang.

    Quelle est la probabilité que les 25 prochains arrivent plus tard que dans une heure ?
    Quelle est la probabilité qu'au cours de l'heure qui arrive, le standard reçoive moins de 25 appels ? La même !
  • Merci beaucoup marsup(ilami ?)
  • Chere Clairon, il me semble que tu as pose une question de ce genre il y a 5 ou 6 ans. G. L. je crois t'avais repondu.
  • marsup a écrit:
    $$F_{X_\lambda}(n) = - \int_{\lambda}^{\infty} \partial_\lambda F_{X_\lambda}(n)$$

    Pouvez-vous m'expliquer ce passage s'il vous plaît ?
    (Pourquoi le - devant l'intégrale, et pourquoi le domaine d'intégration $[\lambda,\infty[$ ?
    Merci.
  • C'est le théorème fondamental de l'analyse (entre $x$ et $\lambda$) suivi d'un passage à la limite sur la borne supérieure de l'intégrale ($x \to \infty$). Tu verras le signe apparaître tout seul.
  • @P. Je suis impressionnée que tu te souviennes de cela. Moi, je n'en ai absolument aucun souvenir, mais je te crois... Si tu me retrouves la discussion, alors là, chapeau !

    Comme quoi cela a dû rester un peu nébuleux pour moi (sinon, je n'aurais pas reposé la question !).
  • @skyffer: oui, merci, effectivement, c'est tout bête: je m'étais trompé de variable lors du passage à la limite ($n$ au lieu de $\lambda$).

    Bonne journée !
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