正态概率分布及其统计应用.课件.ppt
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1、第五章第五章 正态概率分布及其正态概率分布及其统计应用统计应用第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征 最常见的概率分布式正态分布。正最常见的概率分布式正态分布。正态分布适合于很多种现象:人的身高和态分布适合于很多种现象:人的身高和体重,各种体能和智力竞赛的成绩,以体重,各种体能和智力竞赛的成绩,以及心理特征,等等。及心理特征,等等。 正是由于正态分布现象的广泛性,正是由于正态分布现象的广泛性,它对于统计来言至关重要。它对于统计来言至关重要。第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征一、正态分布对应于连续变量一、正态分布对应于连续变量u离散变量离散变量u连续变量连续变量离散变量是指采用计数的
2、方法,如离散变量是指采用计数的方法,如0、1、2等来描述具体事物的数量特征。等来描述具体事物的数量特征。例如,一个机构例如,一个机构 的职务分类数,一个部的职务分类数,一个部门的从业人数等。门的从业人数等。与离散变量不同,连续变量假定在一个与离散变量不同,连续变量假定在一个给定的区间内有无数多个(或者说很多给定的区间内有无数多个(或者说很多个)变量值,比较典型的例子如温度、个)变量值,比较典型的例子如温度、欺压、身高、体重、时间以及距离等。欺压、身高、体重、时间以及距离等。注意,这些变量的共同特点是都可以用注意,这些变量的共同特点是都可以用小数表示。小数表示。第一节第一节 正态分布的特征正态分
3、布的特征二、如果某些连续二、如果某些连续变量服从正态分变量服从正态分布,则它们的特布,则它们的特征就可以用正态征就可以用正态分布描述。分布描述。具体而言,正态分具体而言,正态分布的特征有:布的特征有:第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征1 1。正态曲线是以平均数为中心,。正态曲线是以平均数为中心,并在平均数所在的位置形成一并在平均数所在的位置形成一个单峰的山形分布。个单峰的山形分布。2 2。该曲线是完全对称的,即大于。该曲线是完全对称的,即大于平均数的概率和小于平均数的平均数的概率和小于平均数的概率各占一半。概率各占一半。3 3。在正态分布中,绝大部分数值。在正态分布中,绝大部分数值集中
4、在平均数的附近,越向两集中在平均数的附近,越向两端的尾部,正态曲线与变量轴端的尾部,正态曲线与变量轴之间所围成的面积越小,即变之间所围成的面积越小,即变量值距离平均数越远,则其出量值距离平均数越远,则其出现的概率就越小。现的概率就越小。第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征4 4。正态曲线与横轴不相交,这说。正态曲线与横轴不相交,这说明尽管有些极端值出现的概率明尽管有些极端值出现的概率很小,但它们还是有可能发生。很小,但它们还是有可能发生。只不过,当变量值越来越趋于只不过,当变量值越来越趋于极端时,其概率也就越来越趋极端时,其概率也就越来越趋于微乎其微。于微乎其微。第一节第一节 正态分布的
5、特征正态分布的特征5.正态分布的具体特征有正态分布的具体特征有u正态分布由其平均数正态分布由其平均数 和标准差和标准差 完全确定。完全确定。u正态分布的峰值在平均数所在的位置。正态分布的峰值在平均数所在的位置。u标准差决定了数值在其中心集中的程度。标准差决定了数值在其中心集中的程度。第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征三、正态分布是用它的标准差为单位度量正态分布是用它的标准差为单位度量的。如果给定一个正态分布,我们就可的。如果给定一个正态分布,我们就可以根据正态曲
6、线确定变量值落在以平均以根据正态曲线确定变量值落在以平均数为中心的任意数为中心的任意n n个标准差范围之内的概个标准差范围之内的概率。尽管变量值落在以平均数为中心的率。尽管变量值落在以平均数为中心的三个标准差范围外的概率很小。三个标准差范围外的概率很小。第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征 显然,如果所有的管理统计者显然,如果所有的管理统计者 所关所关心的只是变量值落在以平均数为中心的心的只是变量值落在以平均数为中心的一个、两个或三个标准差范围之内或之一个、两个或三个标准差范围之内或之外的概率,则这一章的内容很简单,许外的概率,则这一章的内容很简单,许多统计顾问也就只能改行了。多统计顾问
7、也就只能改行了。第一节第一节 正态分布的特征正态分布的特征 然而,管理者对正态分布的需求和兴趣往往并不只是这些,而要广泛得多。第二节第二节 分数和分数和正态概率分布表正态概率分布表 一、 分数分数的提出的提出在实际应用过程中,管理者经常计算和使用一个在实际应用过程中,管理者经常计算和使用一个标准正态分布,简称标准正态分布,简称分数。分数。分数是用来衡量我们所感兴趣的变量值和平均分数是用来衡量我们所感兴趣的变量值和平均数之间的距离是多少个标准差单位的统计量。数之间的距离是多少个标准差单位的统计量。我们可以利用我们可以利用分数将原始数据变换为与平均分数将原始数据变换为与平均值值相相联系的发生概率。
8、联系的发生概率。当当0,1时,称为时,称为标准正态分布,记为标准正态分布,记为uN(0,1)。第二节第二节 分数和分数和正态概率分布表正态概率分布表 二、 分数的表示分数的表示假设我们所研究的变量用假设我们所研究的变量用X X表示,为了计算相应的表示,为了计算相应的分数,首先用分数,首先用X X减去该变量的均值减去该变量的均值,然后再,然后再除以其标准差除以其标准差,以确定该变量与其平均数之,以确定该变量与其平均数之间的距离有多少个标准差单位,用公式表示为:间的距离有多少个标准差单位,用公式表示为: = =(X-X-)/。第二节第二节 分数和分数和正态概率分布表正态概率分布表 三、 分数与正态
9、概率分布表分数与正态概率分布表根据这一公式,对于大于均值的变量值,如果其根据这一公式,对于大于均值的变量值,如果其与均值之间的距离正好为一个标准差单位,则与均值之间的距离正好为一个标准差单位,则 值为值为1 1;如果与均值之间的距离正好为两个标准;如果与均值之间的距离正好为两个标准差单位,则其差单位,则其 值为值为2 2;同理,;同理, 如果距离为如果距离为3 3个个标准差单位,则标准差单位,则 值为值为3 3。这时,其相应的概率。这时,其相应的概率为为请看一些图片,思考并说明相应的概率:请看一些图片,思考并说明相应的概率:管理统计者怎样计算在他们的工作中所碰到的管理统计者怎样计算在他们的工作
10、中所碰到的其他无以数计的概率问题呢?其他无以数计的概率问题呢?显然,利用图示法已经不行了。显然,利用图示法已经不行了。怎么办呢?怎么办呢?统计学家们编制了一个表格(见附表统计学家们编制了一个表格(见附表1)。)。列当中的数字标示的是列当中的数字标示的是值的前两位,值的前两位,行当中的数字标示的是行当中的数字标示的是值的第值的第 三位。三位。请在表上写:请在表上写: 表中的每个项目表示正态曲线某一部分与表中的每个项目表示正态曲线某一部分与横轴围成的面积,这一部分的上限是大于均横轴围成的面积,这一部分的上限是大于均质质个标准差的数值。个标准差的数值。请练习:请练习: 值值表中表中概率概率大于大于值
11、值的概率的概率小于小于值值的概率的概率1.620.732.40-1.5-0.48-3.16-2.12.02.112.15第三节 正态分布在管理统计中的应用一、警察局的例子一、警察局的例子 某警察局对所有应聘者进行了一次警务知某警察局对所有应聘者进行了一次警务知识考试。这次考试的成绩服从平均数为识考试。这次考试的成绩服从平均数为100100,标准差为标准差为1010的正态分布。的正态分布。(一)假设本次(一)假设本次 招聘的主考官要对一名考分招聘的主考官要对一名考分为为119.2119.2的考生的考生 进行审查。现在我们需要知进行审查。现在我们需要知道这一考生的成绩在本次考试中处于什么水道这一考
12、生的成绩在本次考试中处于什么水平。换句话说,高于或低于这一成绩的概率平。换句话说,高于或低于这一成绩的概率是多少?是多少?第三节 正态分布在管理统计中的应用一、警察局的例子一、警察局的例子 某警察局对所有应聘者进行了一次警务知某警察局对所有应聘者进行了一次警务知识考试。这次考试的成绩服从平均数为识考试。这次考试的成绩服从平均数为100100,标准差为标准差为1010的正态分布。的正态分布。(二)假设领导要知道在本次考试中,成绩介(二)假设领导要知道在本次考试中,成绩介于于100100106106之间的应聘者在总人数中所占的之间的应聘者在总人数中所占的比重有多少比重有多少?第三节 正态分布在管理
13、统计中的应用一、警察局的例子一、警察局的例子(三)给定一个变量值或变量区间,据此计算(三)给定一个变量值或变量区间,据此计算相应的概率,这只是正态分布的应用方式之相应的概率,这只是正态分布的应用方式之一。在管理统计中,管理者经常需要根据一一。在管理统计中,管理者经常需要根据一定的百分比来确定一个原始分行的界限。例定的百分比来确定一个原始分行的界限。例如,最前面的如,最前面的10%10%,最后面的,最后面的25%25%。继续引用。继续引用前面的例子,如果警察局只想录用在此次考前面的例子,如果警察局只想录用在此次考试中成绩居于前试中成绩居于前20%20%的应聘者,则根据原始的应聘者,则根据原始数据
14、,分数线给怎么划定?数据,分数线给怎么划定?第三节 正态分布在管理统计中的应用二、一种基于标准正态分数的测度技术二、一种基于标准正态分数的测度技术(一)问题的提出:多种指标的复合(一)问题的提出:多种指标的复合到目前为止,我们已经学习了怎样利用标准化到目前为止,我们已经学习了怎样利用标准化分数或称分数或称分数来计算一定的概率问题:给分数来计算一定的概率问题:给定一个服从正态分布的变量或者定一个服从正态分布的变量或者分数,就分数,就可以计算出有百分之多少的观测值高于或低可以计算出有百分之多少的观测值高于或低于某一变量值;或者给出一个概率,我们通于某一变量值;或者给出一个概率,我们通过过分数公式来
15、计算具体的变量值及其区间。分数公式来计算具体的变量值及其区间。第三节 正态分布在管理统计中的应用二、一种基于标准正态分数的测度技术二、一种基于标准正态分数的测度技术(一)问题的提出:多种指标的复合(一)问题的提出:多种指标的复合 同时,我们也可以利用正态分数将若干变量同时,我们也可以利用正态分数将若干变量合并成尺度或指数合并成尺度或指数将多个变量进行综合,将多个变量进行综合,形成单一的复合测度。形成单一的复合测度。第三节 正态分布在管理统计中的应用二、一种基于标准正态分数的测度技术二、一种基于标准正态分数的测度技术(一)问题的提出:多种指标的复合(一)问题的提出:多种指标的复合 因为,不同的变
16、量通常使用不同的单位因为,不同的变量通常使用不同的单位来计量的,因此,企图将这些变量简单加总来建立来计量的,因此,企图将这些变量简单加总来建立一种新的综合性变量显然是不可能的。例如,如果一种新的综合性变量显然是不可能的。例如,如果 你需要建立一个反映士兵身体适应能力的综合指标,你需要建立一个反映士兵身体适应能力的综合指标,那么士兵的身高(英尺)、体重(公斤)、年龄那么士兵的身高(英尺)、体重(公斤)、年龄(岁)以及个人习惯(吸烟、喝酒的次数等)都是(岁)以及个人习惯(吸烟、喝酒的次数等)都是应该考虑的重要因素。但是,如果简单地将这些变应该考虑的重要因素。但是,如果简单地将这些变量进行加总,显然
17、是没有意义的。量进行加总,显然是没有意义的。第三节 正态分布在管理统计中的应用二、一种基于标准正态分数的测度技术二、一种基于标准正态分数的测度技术(一)问题的提出:多种指标的复合(一)问题的提出:多种指标的复合 我们可以利用标准正态分数我们可以利用标准正态分数来解决这一不来解决这一不同尺度问题同尺度问题。标准正态分数可以将任何变量转化为。标准正态分数可以将任何变量转化为具有相同计量单位的变量,标准正态分数也因此而具有相同计量单位的变量,标准正态分数也因此而得名。不管变量原来的计量单位是什么,它们的得名。不管变量原来的计量单位是什么,它们的分数均具有相同的状态曲线或正态分布,并且具有分数均具有相
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- 关 键 词:
- 概率 分布 及其 统计 应用 课件
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