泊松分布计算器

泊松分布计算器输入同一观察区间的平均发生次数 λ 和发生次数 k,即可计算恰好、至多、少于、至少、超过 k 次的概率,以及期望、方差与标准差。

一段观察区间内平均发生多少次,可以是小数。要先自己按观察区间乘好:每小时平均来 3 个电话、你看的是 2 小时, 就填 6 而不是 3;每平方米平均 0.4 个疵点、看 5 平方米就填 2。本页没有「发生率 × 时长」的换算栏,不会替你识别时长。 本页最大支持 10000;更大的 λ 请改用正态近似(均值 λ、标准差 √λ)。

你关心的发生次数,必须是整数:填 2.5 本页直接报错,不像 Excel POISSON.DIST 那样悄悄截尾成 2 再给个答案。k 不受 λ 限制,可以远大于 λ——「平均每天 1 次,某天出 20 次」 正是本页要回答的远尾问题。k 必须和 λ 用同一个观察区间

P(X = 3) 平均 2.5 次的区间里恰好发生 3 次的概率
0.2137630172

某段观察区间内平均发生 2.5 次、且区间内各处发生率相同、彼此独立时, 这一个区间里恰好发生 3 次的概率是 0.2137630172;至多 3 次(含 3)的概率是 0.7575761331,至少 3 次(含 3)的概率是 0.4561868841。这条分布的期望与方差都等于 λ = 2.5

P(X = 3) 恰好 30.2137630172
P(X ≤ 3) 至多 3 次(含 30.7575761331
P(X < 3) 少于 3 次(不含 30.5438131159
P(X ≥ 3) 至少 3 次(含 30.4561868841
P(X > 3) 超过 3 次(不含 30.2424238669

分布整体(描述平均 2.5 次这条分布的全貌,与上面填的 k 无关):

期望 E(X) = λ2.5
方差 D(X) = λ2.5
标准差 σ = √λ1.5811388301
平均发生次数 λ2.5

读结果前先看这几条口径:λ 与 k 必须属于同一个观察区间(同一段时长、同一件产品、同一块面积), 量纲都是「次」。λ 按小时算、k 却按一天数,算出来的概率没有意义。 ② λ 在所选区间内视为恒定。现实中话务量、客流、故障率会分时段变化, 早高峰和凌晨不是同一个 λ;跨高峰低谷请分段各算一次,本页不做分时段建模, 也不做多个 λ 的对比。 ③ λ = 0 表示事件不会发生,X 恒为 0:此时所有概率都是精确的 0 或 1, 方差与标准差为 0。 ④ 四个累积量是四个不同的量,端点已写进标签——「至多 k 次」含 k, 「少于 k 次」不含 k,「至少 k 次」含 k,「超过 k 次」不含 k。 ⑤ 概率显示到 10 位小数,非常接近 1 的累积概率会显示成 1——那不是等于 1, 只是这个位数看不出差别;要读那个极小的差,请看它互补的另一侧尾概率。 小于 0.0001 的概率改用 10 位有效数字显示(如 2.061153622e-9),任何真实大于 0 的概率都不会显示成 0。 ⑥ 期望、方差、标准差描述的是整条分布,与你填的 k 无关,改 k 时这三个数不变。 ⑦ 本页只做泊松分布的正向概率计算,不判断你的数据是不是真的服从泊松分布(不做拟合优度检验),也不做置信区间与「给定概率反求 k」的反查。

怎么用

  1. 先把观察区间定下来泊松分布算的永远是「一个观察区间里发生几次」,所以第一步不是填数,而是先说清这个区间是多长、多大:是 1 小时、1 天,还是 1 件产品、1 平方米、1 场比赛。区间一旦选定,后面的 λ 与 k 都必须按这同一个区间来数——λ 按小时算、k 却按一天数,算出来的概率没有意义。
  2. 把平均发生次数换算成本区间的 λλ 是这个区间内平均发生多少次,可以是小数。本页没有「发生率 × 时长」的换算栏,需要你自己先乘好:每小时平均来 3 个电话、你要看 2 小时,填 λ = 6;每平方米平均 0.4 个疵点、检的是 5 平方米,填 λ = 2;每 90 分钟一场比赛平均 2.6 个进球,看整场就填 2.6。λ 通常来自历史数据的样本均值,接受 0 到 10000 之间的非负数。
  3. 填你关心的发生次数 kk 是你想问的那个次数,必须是 0 到 100000 之间的整数:填 2.5 本页直接报错,不像 Excel 的 POISSON.DIST 那样悄悄截尾成 2 再给一个看似正常的答案。k 不受 λ 限制,可以远大于 λ——「平均每天 1 次故障,某天出 20 次的概率是多少」正是本页要回答的远尾问题。两栏任一留空都会报错,不会被当作 0。
  4. 读大字:恰好 k 次的概率大字是 P(X = k),也就是这个区间里不多不少正好发生 k 次的概率。λ = 2.5、k = 3 时它是 0.2137630172,约 21.38%。注意这个数通常不大:即使 k 取在最可能的那一档,概率往往也只有一两成,因为总概率要分摊到 0、1、2、3…这么多个取值上,所以「概率只有 21%」并不代表这个次数反常。
  5. 看四个累积方向,端点含不含 k 已写进标签下面的表格逐条给出至多 k 次(含 k)、少于 k 次(不含 k)、至少 k 次(含 k)、超过 k 次(不含 k),不会只写「累积概率」让你猜。λ = 2.5、k = 3 时分别是 0.7575761331、0.5438131159、0.4561868841、0.2424238669。实务上问「够不够用」看至多,问「会不会爆」看至少或超过。概率显示到 10 位小数,小于 0.0001 时改用 10 位有效数字(如 2.061153622e-9),真实大于 0 的概率不会显示成 0。
  6. 用期望、方差、标准差交叉验证结果区底部单列 E(X) = λ、D(X) = λ、σ = √λ。它们描述整条分布,与你填的 k 无关,改 k 时这三个数不变。用它们可以快速判断结果是否合理:k 离 λ 有三四个 σ 那么远,对应的概率就该很小。λ = 20 时 σ ≈ 4.47,k = 0 离均值约 4.5 个 σ,概率 2.061153622e-9 正与之相称。反过来,如果你手上的历史数据方差远大于均值,说明它多半不服从泊松分布,本页的结果只能当粗略参考。

核心要点

泊松分布计算器可计算一个观察区间内的事件次数概率。假设电话独立到达、 发生率恒定,每小时平均接到 2.5 通,输入 λ = 2.5k = 3一小时恰好接到 3 通的概率约 21.38%至多 3 通约 75.76%;后者还包括 0、1、2 通。

  • 公式P(X = k) = e⁻λ·λᵏ / k!k = 0, 1, 2, …。累积就是把对应的那些项加起来。
  • 累积概率要区分端点:还是 λ = 2.5k = 3P(X ≤ 3) = 0.7575761331(含 3)、P(X < 3) = 0.5438131159(不含 3)、P(X ≥ 3) = 0.4561868841(含 3)、P(X > 3) = 0.2424238669(不含 3)。
  • λ 要按观察区间换算:每小时平均 3 次、看 2 小时, 填 λ = 6 而不是 3。本页不提供时长输入框,请自己先乘好,λ 与 k 必须属于同一个区间。
  • 期望等于方差E(X) = D(X) = λσ = √λ。这是泊松分布的性质,但样本均值与方差接近不足以确认模型适用; 它们描述整条分布,与你填的 k 无关
  • 易错点k 必须是整数(填 2.5 直接报错);k 不受 λ 限制,可以远大于 λ; 「至少 3 次」含 3 而「超过 3 次」不含 3;显示为 1 时,应区分精确值与舍入值λ = 20k = 0P(X ≥ 0) 精确等于 1,因为次数不会为负;P(X = 0) = 2.061153622e-9 表示恰好零次,并不是该事件的互补概率。

原理与公式

泊松分布(Poisson distribution)描述这样一件事:事件在一段时间、一块面积或一件产品上零星、独立地发生,平均发生次数固定为 λ, 那么这一个观察区间内的发生次数 X 服从参数为 λ 的泊松分布,记作 X ~ P(λ)。它是离散分布,X 可以取 0、1、2、… 任意非负整数——没有上限,这一点与二项分布X ≤ n)不同,也是本页允许 k 远大于 λ 的原因。

概率质量函数(恰好 k 次)

P(X = k) = e⁻λ · λᵏ / k!,其中 e ≈ 2.718281828k! 是 k 的阶乘(0! = 1)。k = 0 时公式退化为 P(X = 0) = e⁻λ, 这是「一次都不发生」的概率。

四个累积方向

每一个都是把属于它的那些项加起来,端点是否包含一定要看清:

  • P(X ≤ k) = Σᵢ₌₀ᵏ P(X = i)——至多 k 次,含 k
  • P(X < k) = Σᵢ₌₀ᵏ⁻¹ P(X = i)——少于 k 次,不含 kk = 0 时是空和,精确等于 0。
  • P(X ≥ k) = Σᵢ₌ₖ P(X = i)——至少 k 次,含 k
  • P(X > k) = Σᵢ₌ₖ₊₁ P(X = i)——超过 k 次,不含 k

期望、方差与标准差

E(X) = λD(X) = λσ = √λ期望与方差相等是泊松分布的签名性质:把 B(n, p) 取极限(n → ∞p → 0np → λ),方差 np(1−p) 里抑制波动的 (1−p) 退化成 1,于是方差与期望重合。这三个数描述整条分布,与当前的 k 无关

算例(可逐步手算核对)

  • λ = 2.5、k = 3(本页默认输入)λ³/3! = 15.625/6 = 2.6041666667e⁻²·⁵ = 0.0820849986P(X = 3) = 0.2137630172P(X < 3) = e⁻²·⁵ × (1 + 2.5 + 3.125) = e⁻²·⁵ × 6.625 = 0.5438131159P(X ≤ 3) = 0.7575761331P(X ≥ 3) = 0.4561868841P(X > 3) = 0.2424238669E(X) = D(X) = 2.5σ = √2.5 = 1.5811388301
  • 每小时平均来 3 个电话,看 2 小时来 5 个:先换算 λ = 3 × 2 = 6k = 5P(X = 5) = 0.160623141P(X ≤ 5) = 0.4456796414P(X ≥ 5) = 0.7149434997σ = √6 = 2.4494897428。 坐席按 5 通排班,有约 55.43% 的概率会超过(P(X > 5) = 0.5543203586)。
  • λ = 20、k = 0 的远尾P(X = 0) = e⁻²⁰ = 2.061153622e-9P(X < 0) = 0(空和),P(X > 0) = 0.9999999979P(X ≥ 0) = 1σ = √20 = 4.472135955。 这里能看出本页的两个显示口径:极小概率不印成 0, 而接近 1 的累积概率会显示成 1。

适用前提与常见误用

三条缺一不可:① 事件在区间内相互独立,一次发生不影响下一次; ② 发生率在所选区间内恒定,任意等长的小段期望次数相同; ③ 同一瞬间不会有两次事件同时发生。 现实中最常被违反的是第 ② 条——话务量、客流、故障率往往分时段变化,早高峰和凌晨不是同一个 λ;跨高峰低谷请分段各算一次,本页不做分时段建模, 也不做多个 λ 的对比。判断数据适不适用还有一把快尺子: 算一下样本均值和样本方差,两者接近才说明泊松分布用得上, 方差明显大于均值(过离散)应考虑负二项分布。本页只做正向概率计算,不做拟合优度检验、不做区间估计、也不做「给定 95% 保证率反求 k」的反查。有明确试验次数 n 时请用二项分布计算器n 大、p 小时两者可用 λ = np 互相近似); λ 很大时可用正态分布近似(均值 λ、标准差 √λ);只需要「至少发生一次」这类简单特例,用概率计算器更快。

精度与显示口径

全程使用高精度十进制运算(40 位有效数字),概率显示到 10 位小数; 小于 0.0001 的概率改用 10 位有效数字显示(如 2.061153622e-9)。四个累积量各自从自己那一侧直接求和,不用「1 减去另一侧」—— 后者在远尾会把有效数字全部相消掉:λ = 1k = 40P(X > 40) 的真值约 1e-50,若用 1 − P(X ≤ 40) 去算会得到一个精确的 0。 上尾是无穷级数,本页按几何级数余项上界截断,截断点比 40 位精度还低 5 个数量级,落在末位以下。也正因如此,非常接近 1 的累积概率会显示成 1,那只是 10 位小数看不出差别,不代表等于 1;要读那个极小的差,请看它互补的另一侧尾概率。λ 的上限是 10000(更大请改用正态近似),k 必须是 0100000 之间的整数, 两者取值互相独立、k 不受 λ 约束。λ = 0 时分布退化为一个点(X ≡ 0), 所有概率为精确的 0 或 1,方差与标准差为 0。 所有计算在浏览器本地完成,不上传数据。

常见问题

泊松分布的概率怎么算?公式 P(X=k) = e⁻λ·λᵏ/k! 中的参数是什么意思?
公式是 P(X = k) = e⁻λ × λᵏ ÷ k!,三部分各有分工:λᵏ 与 k! 一起刻画「在这段区间里凑齐 k 次」的组合方式,e⁻λ 是把总概率拉回到 1 的归一化因子(把 k = 0, 1, 2, … 的所有项加起来正好等于 1)。举一个能手算的例子:λ = 2.5、k = 3,λ³ = 15.625,3! = 6,15.625 ÷ 6 = 2.6041666667,e⁻²·⁵ = 0.0820849986,两者相乘得 P(X = 3) = 0.2137630172,约 21.38%。再看 k = 0 的特例:λ⁰ = 1、0! = 1,所以 P(X = 0) = e⁻λ,λ = 2.5 时就是 0.0820849986。累积概率则是把对应的那些项加起来,例如 P(X ≤ 3) = P(0) + P(1) + P(2) + P(3) = 0.7575761331。注意 λ 与 k 必须按同一个观察区间来数,量纲都是「次」。
泊松分布恰好、至多、至少 k 次的概率有什么区别?
它们是五个不同的量,差别全在端点和方向上。以 λ = 2.5、k = 3 为例:恰好 3 次 P(X = 3) = 0.2137630172,只数 k = 3 这一项;至多 3 次 P(X ≤ 3) = 0.7575761331,把 0、1、2、3 四项全加起来,含 3;少于 3 次 P(X < 3) = 0.5438131159,只加到 2,不含 3;至少 3 次 P(X ≥ 3) = 0.4561868841,从 3 一直加到无穷,含 3;超过 3 次 P(X > 3) = 0.2424238669,从 4 开始加,不含 3。可以验算:P(X ≤ 3) + P(X > 3) = 1,P(X ≤ 3) − P(X < 3) = P(X = 3)。中文里最容易错的就是「至少」和「超过」:「至少 3 次」含 3,「超过 3 次」「多于 3 次」不含 3,一字之差结果从 0.456 变成 0.242。备货、排班这类问题问的是「够不够用」,要看至多;容量、告警这类问题问的是「会不会爆」,要看至少或超过。本页把五个量同屏给出,每个标签都写明含不含端点。
泊松分布的 λ 怎么确定?每小时平均 3 次,计算 2 小时应填多少?
填 6,不是 3。λ 的定义是「你所选的那一个观察区间内平均发生多少次」,所以拿到的如果是发生率(每小时几次、每千件几个),必须先乘以区间长度:每小时 3 次 × 2 小时 = 6;每平方米 0.4 个疵点 × 5 平方米 = 2;每千件 1.5 个不良 × 0.4 千件 = 0.6。本页刻意不做这个换算,也不提供时长输入框——把乘法留在你自己手里,才不会出现「工具按小时算、你按天问」的错位。λ 的数值本身通常取历史数据的样本均值:过去 60 天共发生 90 次,平均每天 1.5 次,看一天就填 1.5。三点提醒:一是 λ 可以是小数,事件次数是整数但平均值不必是;二是 λ 在这个区间内要视为恒定,早高峰和凌晨的话务量不是同一个 λ,跨高峰低谷请分段各算一次;三是 λ = 0 表示事件不会发生,此时 X 恒为 0,所有概率退化成精确的 0 或 1。
泊松分布和二项分布怎么选?什么时候可以用 λ = np 做泊松近似?
看你的问题里有没有一个明确的「试验次数 n」。有 n、每次成败两分且成功概率固定,用二项分布:抽检 100 件、不良率 2%,n = 100、p = 0.02。没有 n,只知道「单位时间 / 单位面积平均发生几次」、事件在区间内可以发生任意多次,用泊松分布:一小时来几个电话、一平方米几个疵点、一场比赛几个进球,这些都数不出「一共试了多少次」。两者的联系是:n 很大而 p 很小时,二项分布 B(n, p) 可以用 λ = np 的泊松分布近似,常用的经验判据是 n ≥ 20 且 p ≤ 0.05(更保守的取 n ≥ 100 且 np ≤ 10)。上面那个抽检例子 n = 100、p = 0.02 就满足,λ = 2,恰好 2 件不良按泊松算是 0.2706705665,按二项精确算是 0.2734315393,差约 0.003,工程上可接受。判据不满足就别硬近似,直接用二项分布计算器算精确值。还有一条实务上的分辨口径:泊松分布要求方差等于均值,如果你的历史数据方差明显大于均值(过离散),说明发生率本身在波动,泊松分布并不适用,应考虑负二项分布——本页不做这类模型判定,也不做拟合优度检验。
泊松分布的期望和方差为什么都等于 λ?标准差 √λ 表示什么?
E(X) = λ、D(X) = λ、σ = √λ,期望和方差相等是泊松分布区别于其他常见计数分布的签名性质。它可以从二项分布取极限看出来:B(n, p) 的期望是 np、方差是 np(1−p),令 n → ∞、p → 0 且 np → λ,则方差 np(1−p) → λ(1−0) = λ,与期望重合。直观地说,正因为「试验次数」无穷多而每次概率无穷小,抑制方差的那个 (1−p) 因子退化成了 1。用法上,√λ 给了你一把快速的合理性尺子:λ = 2.5 时 σ ≈ 1.58,绝大多数取值落在 0~7 之间;λ = 20 时 σ ≈ 4.47,k = 0 离均值 4.5 个 σ,概率小到 2.061153622e-9 也就不奇怪了。反过来还能做模型自检:算一下你手上历史数据的样本均值和样本方差,两者接近才说明泊松分布用得上;方差远大于均值(过离散)多半是因为发生率分时段变化,此时先分段再算,不要用一个平均 λ 糊过去。注意这三个数描述的是整条分布,与你当前填的 k 没有关系,换个 k 它们不会变。
Excel 泊松分布函数 POISSON.DIST 的 TRUE 和 FALSE 有什么区别?
第三个参数 cumulative 决定算哪一个量:填 FALSE 得到概率质量函数,也就是「恰好发生 x 次」;填 TRUE 得到从 0 到 x(含 x)的累积概率,也就是本页的「至多 k 次」。微软官方文档给的示例是 x = 2、mean = 5:=POISSON.DIST(2,5,FALSE) 印为 0.084224,=POISSON.DIST(2,5,TRUE) 印为 0.124652;本页在同样输入下给出 0.0842243375 与 0.1246520195,与官方示例一致,只是位数更多。对不上通常是三种情况:一是 TRUE/FALSE 选反了,把「至多」当成了「恰好」;二是 λ 没有按观察区间换算,把每小时的发生率直接当成了两小时的 λ;三是 x 填了小数——官方文档写明「如果 x 不是整数,将被截尾取整」,Excel 会按截断后的整数照算,本页认为静默改写输入比报错更危险,所以直接报错。还有一个显示差异:Excel 单元格默认只显示几位小数,远尾概率容易被显示成 0,本页显示到 10 位小数、极小值改用 10 位有效数字,不会把真实大于 0 的概率印成 0。
泊松分布累计概率显示为 1 就是必然发生吗?
要区分精确等于 1 和显示舍入。本页概率通常显示到 10 位小数,某些接近 1 的累计概率会显示为 1,不能据此认定事件必然发生;应查看对应的互补尾概率,例如“至多 k 次”对应“超过 k 次”。但“至少 0 次”的概率本来就精确等于 1,因为泊松分布的次数不会为负。λ = 0 时次数恒为 0,也是精确值的情形。

来源与更新

公式与口径的依据(检索、核验日期 2026-09-05):

  • 概率质量函数 p(x;λ) = e⁻λλˣ/x!、累积分布函数 F(x;λ) = Σᵢ₌₀ˣ e⁻λλⁱ/i!、均值 λ 与标准差 √λ,依据 NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods §1.3.6.6.19:Poisson Distribution(美国国家标准与技术研究院)。
  • 「恰好 k 次」与「至多 k 次」的软件口径,以及本页的对照算例:Microsoft 365 函数文档:POISSON.DIST。该文档说明第三个参数 CumulativeTRUE 时返回「事件发生次数在 0 到 x 之间(含 x)」的累积泊松概率、为 FALSE 时返回「恰好发生 x 次」的概率质量函数, 并给出官方示例 =POISSON.DIST(2,5,FALSE) 印为 0.084224=POISSON.DIST(2,5,TRUE) 印为 0.124652——本页在 λ = 5k = 2 下给出 0.08422433750.1246520195,与该官方示例一致, 官方页面印到 6 位小数,本页给的是同一个数的更多位。该文档同时写明「如果 x 不是整数,将被截尾取整」, 本页在这一点上刻意不跟随:k 填小数直接报错,不静默改写输入。
  • 高精度十进制求值与舍入,依据计算所用的 decimal.js 官方文档——本页的 e⁻²⁰λ = 1 P(X > 40) ≈ 1e-50 都在十进制下保留完整有效数字, 不会因浮点相消被舍成 0。

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最近更新:2026-09-05

本工具按概率论中泊松分布的通用定义计算,结果供学习与日常参考。是否可以把你的数据视为泊松过程需要另行检验,用于容量规划、备货决策、质量判定或论文时,请结合业务判断与统计软件(SPSS、R、SAS、Excel 等)的结果。