6.9: 均匀分布

Uniform Distribution
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Uniform Distribution
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01:19 min
May 22, 2025

Overview

均匀分布是事件的连续概率分布,发生概率相等。此分布是矩形的。

此分布的两个基本属性是

  1. 矩形形状下的面积等于 1。
  2. 事件的概率与曲线下的面积之间存在对应关系。

此外,当给出下限和上限截断值(分别表示为 a b)时,可以计算均匀分布的平均值和标准差。对于随机变量 x,在均匀分布中,给定 ab,概率密度函数 fx) 计算如下

Equation1

考虑一个 8 周大的婴儿的 55 次微笑时间(以秒为单位)的数据:

10.4、19.6、18.8、13.9、17.8、16.8、21.6、17.9、12.5、11.1、4.9、12.8、14.8、22.8、20.0、15.9、16.3、13.4、17.1、14.5、19.0、22.8、1.3、0.7、8.9、11.9、10.9、7.3、5.9、3.7、17.9、19.2、9.8、5.8、6.9、2.6、5.8、21.7、11.8、3.4、2.1、4.5、6.3、10.7、8.9、9.4、9.4、7.6、10.0、3.3、6.7、7.8、11.6、13.8 和 18.6。假设微笑时间在 0 到 23 秒之间(包括 0 秒和 23 秒)之间均匀分布。请注意,0 和 23 是微笑时间均匀分布的下限和上限。

由于微笑时间的分布是均匀分布的,因此可以说任何从 0 到 23 秒(包括 23 秒)的微笑时间都具有相同的发生可能性。可以从样本构建的直方图是与理论均匀分布密切相关的经验分布。

在此示例中,随机变量 x = 8 周大婴儿微笑的长度(以秒为单位)。均匀分布的符号是 x ~ Uab),其中 a = x 的最小值(下限),b = x 的最大值(上限)。在此示例中,a = 0 且 b = 23。

均值 μ 使用以下方程计算:

方程 2

此分布的平均值为 11.50 秒。一个 8 周大的婴儿的微笑平均持续 11.50 秒。

标准差 σ 使用以下公式计算:

Equation3

此示例的标准差为 6.64 秒。

本文改编自 Openstax, 统计学导论, 第 5.2 节 均匀分布

Transcript

均匀分布是与发生可能性相等的事件相关联的连续概率分布。

它的概率密度由矩形函数表示,其中 ‘a’ 和 ‘b’ 分别是下限和上限。

例如,电力公司提供的电压均匀分布,例如在 122 到 126 伏之间。

在这种情况下,概率密度绘制为所提供电压的函数。

图表下的总面积应始终为 1。由于范围为 4 伏,因此高度必须是 1 除以 4。

有人可能想知道,任何家庭获得小于 123 伏特的电压的概率是多少?

它可以从线段下方的区域中找到,该区域是截面宽度和高度的乘积。

提供的平均电压是截止值除以 2 之和,在本例中为 124 伏。

标准差由范围除以 12 的平方根得出,结果是 1.2 伏特。

Key Terms and definitions​

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