6.10: 正态分布

Normal Distribution
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01:11 min
April 30, 2023

Overview

正态分布(连续分布)是所有分布中最重要的分布。它的图形是一条钟形对称曲线,几乎在所有学科中都可以观察到。其中一些包括心理学、商业、经济学、科学、护理,当然还有数学。一些教师可能会使用正态分布来帮助确定学生的成绩。大多数 IQ 分数呈正态分布。房地产价格通常符合正态分布。正态分布非常重要,但它不能应用于现实世界中的所有事物。以下方程描述了这种分布:

Equation1

其中 μ 表示平均值,σ 是标准差。πe 的值是恒定的。fx) 表示随机变量 x 的概率。

该曲线围绕通过平均值绘制的垂直线对称,μ。理论上,均值与中位数相同,因为该图关于 μ 是对称的。如符号所示,正态分布仅取决于平均值和标准差。由于曲线下的面积必须等于 1,因此标准差 σ 的变化会导致曲线形状的变化;曲线变得更胖或更瘦,具体取决于σμ 的变化会导致图形向左或向右移动。这意味着有无限数量的正态概率分布。特别感兴趣的一种称为标准正态分布。

标准正态分布是称为 z 分数的标准化值的正态分布。z 分数以标准差为单位进行测量。例如,如果正态分布的均值为 5,标准差为 2,则值 11 比均值高 3 个标准差(或位于均值右侧)。

本文改编自 Openstax,统计导论,第 6 节导言

Transcript

正态分布是具有对称钟形图的连续概率分布。它由高斯分布公式描述,均值和标准差作为固定参数。π e 是常量值。

考虑婴儿的出生体重,平均值为 3.5 公斤,标准差为 0.4 公斤。可以通过绘制概率密度与出生体重的关系来可视化数据。

z 分数公式中,出生体重可以标准化为相应的 z 分数。

z 分数重新绘制概率密度显示,该图现在以零为中心。

正态分布的这种标准化形式称为标准正态分布,其中均值为零,标准差为 1。

将正态分布转换为标准正态分布简化了高斯分布公式,从而简化了概率值的计算。

它对于比较具有不同均值和标准差的数据集也很有用。

Key Terms and definitions​

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