Wzór na rozkład normalny lub krzywą dzwonową

Plusk w jeziorze Michigan tworzy krzywą dzwonową

Heidi Higginbottom / 500px / Getty Images





Rozkład normalny

Wzór na krzywą dzwonową. C.K.Taylor

Rozkład normalny, powszechnie znany jako krzywa dzwonowa , występuje w statystykach. W tym przypadku określenie „krzywa dzwonowa” jest właściwie nieprecyzyjne, ponieważ istnieje nieskończona liczba tego typu krzywych.



Powyżej znajduje się wzór, którego można użyć do wyrażenia dowolnej krzywej dzwonowej jako funkcji x . Istnieje kilka cech formuły, które należy bardziej szczegółowo wyjaśnić.

Cechy formuły

  • Istnieje nieskończona liczba rozkładów normalnych. Poszczególny rozkład normalny jest całkowicie określony przez średnią i odchylenie standardowe naszego rozkładu.
  • Średnia naszego rozkładu jest oznaczona małą grecką literą mu. To jest napisane μ. Oznacza to centrum naszej dystrybucji.
  • Ze względu na obecność kwadratu w wykładniku mamy poziomą symetrię względem linii pionowej x = m.
  • Odchylenie standardowe naszego rozkładu jest oznaczone małą grecką literą sigma. Jest to zapisane jako σ. Wartość naszego odchylenia standardowego jest powiązana z rozrzutem naszego rozkładu. Wraz ze wzrostem wartości σ rozkład normalny staje się bardziej rozłożony. W szczególności szczyt rozkładu nie jest tak wysoki, a ogony rozkładu stają się grubsze.
  • Grecka litera π to stała matematyczna pi . Ta liczba jest irracjonalna i transcendentalna. Ma nieskończone, niepowtarzalne rozwinięcie dziesiętne. To rozszerzenie dziesiętne zaczyna się od 3.14159. Definicja pi jest zwykle spotykana w geometrii. Tutaj dowiadujemy się, że pi jest zdefiniowane jako stosunek obwodu koła do jego średnicy. Bez względu na to, jaki okrąg zbudujemy, obliczenie tego stosunku daje nam tę samą wartość.
  • Litera oraz reprezentuje inną stałą matematyczną . Wartość tej stałej wynosi około 2,71828, a także jest irracjonalna i transcendentalna. Ta stała została po raz pierwszy odkryta podczas badania zainteresowania, które stale się zwiększa.
  • W wykładniku znajduje się znak ujemny, a pozostałe wyrazy w wykładniku są do kwadratu. Oznacza to, że wykładnik jest zawsze niedodatni. W rezultacie funkcja jest funkcją rosnącą dla wszystkich x które są mniejsze niż średnia μ. Funkcja maleje dla wszystkich x które są większe niż μ.
  • Istnieje pozioma asymptota, która odpowiada poziomej linii Tak = 0. Oznacza to, że wykres funkcji nigdy nie dotyka x oś i ma zero. Jednak wykres funkcji jest arbitralnie zbliżony do osi x.
  • Wyrażenie pierwiastek kwadratowy służy do normalizacji naszego wzoru. Termin ten oznacza, że ​​gdy integrujemy funkcję, aby znaleźć pole pod krzywą, cały obszar pod krzywą wynosi 1. Ta wartość dla całkowitego pola odpowiada 100 procentom.
  • Ta formuła służy do obliczania prawdopodobieństw związanych z rozkładem normalnym. Zamiast używać tego wzoru do bezpośredniego obliczania tych prawdopodobieństw, możemy użyć tabeli wartości do wykonania naszych obliczeń.