版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
ProbabilityDistributions
概率分布1ProbabilityDistributions
概率分布LearningObjectives学习目的WhatisaProbabilityDistribution?什么是概率分布?Experiment,SampleSpace,Event实验,样本空间,事件RandomVariable,ProbabilityFunctions(pmf,pdf,cdf)随机变量,概率函数DiscreteDistributions离散分布BinomialDistribution二项式分布PoissonDistribution泊松分布.Hypergeometricdistribution超几何分布ContinuousDistributions连续分布NormalDistribution正态分布Uniformdistribution均匀分布Exponentialdistribution指数分布Logarithmicnormaldistribution对数正态分布Weibulldistribution威布尔分布SamplingDistributions样本分布ZDistributionZ分布tDistributiont分布c2Distributionc2
分布FDistributionF
分布2LearningObjectives学习目的WhatisAsweprogressfromdescriptionofdatatowardsinferenceofdata,animportantconceptistheideaofaprobabilitydistribution.当我们从描述性数据进步到推论性数据时,一个重要的内容就是概率分布的概念.Toappreciatethenotionofaprobabilitydistribution,weneedtoreviewvariousfundamentalconceptsrelatedtoit:为了解概率分布的概念,我们需要复习各种基本相关概念:Experiment,SampleSpace,Event实验,样本空间,事件RandomVariable随机变量.WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?Whatdowemeanbyinferenceofdata?3AsweprogressfromdescriptioExperiment实验Anexperimentisanyactivitythatgeneratesasetofdata,whichmaybenumericalornotnumerical.实验是产生一系列数据的行为,数据有可能是数字的或非数字的.{1,2,..,6}(a)Throwingadice掷骰子Experimentgeneratesnumerical/discretedataPinsStainsRejectAccept(b)Inspectingforstainmarks检查污点印记ExperimentgeneratesattributedataPins(c)MeasuringshaftÆ测量轴径10.53mm10.49mm10.22mm10.29mm11.20mm……ExperimentgeneratescontinuousdataWhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?实验产生数字/离散数据实验产生计数性数据实验产生连续性数据4Experiment实验{1,2,..,6}(a)ThRandomExperiment随机实验Ifwethrowthediceagainandagain,orproducemanyshaftsfromthesameprocess,theoutcomeswillgenerallybedifferent,andcannotbepredictedinadvancewithtotalcertainty.如果我们掷子一次由一次,或从相同工序生产许多轴,结果会是不同的.不能完全提前预测.Anexperimentwhichcanresultindifferentoutcomes,eventhoughitisrepeatedinthesamemannereverytime,iscalledarandomexperiment.一个实验导致不同的结果,即使它是每次以相同方式,这叫做随机实验WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?5RandomExperiment随机实验WhatiSampleSpace样本空间Thecollectionofallpossibleoutcomesofanexperimentiscalleditssamplespace.收集实验的所有可能结果称为样本空间Event事件Anoutcome,orasetofoutcomes,fromarandomexperimentiscalledanevent,i.e.itisasubsetofthesamplespace.一个结果,或一套结果,从一个随机实验出来的称为事件,也就是样本空间的子集WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?6SampleSpace样本空间WhatisaProbEvent事件Example例1:Someeventsfromtossingofadice.从掷骰子的一些事件.Event事件1:theoutcomeisanoddnumber结果是奇数Event事件2:theoutcomeisanumber>4大于4的结果Example例2:SomeeventsfrommeasuringshaftÆ:从测量轴径的一些事件Event事件1:theoutcomeisadiameter>mean直径大于平均值Event事件2:theoutcomeisapartfailingspecs.未通过规格的结果.ÞE2={x<LSL,x>USL}ÞE2={5,6}ÞE1={1,3,5}ÞE1={x>m}WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?7Event事件ÞE2={x<LSL,x>RandomVariable随机变量Fromasameexperiment,differenteventscanbederiveddependingonwhichaspectsoftheexperimentweconsiderimportant.从一个相同的实验,由于我们认为重要的实验方面不同而产生不同的结果Inmanycases,itisusefulandconvenienttodefinetheaspectoftheexperimentweareinterestedinbydenotingtheeventofinterestwithasymbol(usuallyanuppercaseletter),e.g.:许多方面,它是很有用和方便的定义我们感兴趣的实验方面,通过一个大写的字母表示.举例说明:LetXbetheevent“thenumberofadiceisodd”.用X代表事件”骰子的数字是奇数”LetWbetheevent“theshaftÆiswithinspecs.”.用W代表事件”轴径尺寸在规格内”WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?8RandomVariable随机变量WhatisaPRandomVariable随机变量Wehavedefinedafunctionthatassignsarealnumbertoanexperimentaloutcomewithinthesamplespaceoftherandomexperiment.我们定义了一个函数,其代表了一个在随机实验的样本空间的一个真实实验数字Thisfunction(XorWinourexamples)iscalledarandom
variablebecause:函数(例子中的X或W)称为随机变量,是因为:Theoutcomesofthesameeventareclearlyuncertainandarevariablefromoneoutcometoanother一个事件的发生结果是明显不定的,是同另一个结果相异的.Eachoutcomehasanequalchanceofbeingselected.每一个结果有相同被选择的机会.PinsMeasuringshaftÆ
X=Partsoutofspecs.(LSL=8mm,USL=10mm)0..,7.99998,7.99999,8,8,00001,…,9.99999,10,10.00001,10.00002,…LSLUSLWhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?9RandomVariable随机变量PinsMeasuriProbability概率Toquantifyhowlikelyaparticularoutcomeofarandomvariablecanoccur,wetypicallyassignanumericalvaluebetween0and1(or0to100%).为量化一个随机变量的指定结果发生的可能性,我们指定一个数字介于0和1之间(或0~100%)Thisnumericalvalueiscalledtheprobability
oftheoutcome.这个数字称为结果的概率Thereareafewwaysofinterpretingprobability.Acommonwayistointerpretprobabilityasafraction
(orproportion)oftimestheoutcomeoccursinmanyrepetitionsofthesamerandomexperiment.有几种方式解释概率.一般的方式是解释概率为在许多相同实验重复后发生的分数(或比例)次数Thismethodistherelativefrequencyapproachorfrequentistapproachtointerpretingprobability.这种方法概率解释的相对频率模拟或单位频率模拟WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?10Probability概率WhatisaProbabiProbabilityDistribution概率分布WhenweareabletoassignaprobabilitytoeachpossibleoutcomeofarandomvariableX,thefulldescriptionofalltheprobabilitiesassociatedwiththepossibleoutcomesiscalledaprobabilitydistributionofX.当我们能够表明一个随机变量的某一个可能结果的概率,则整个可能结果的概率的描述称为X的概率分布Aprobabilitydistributionistypicallypresentedasacurveorplotthathas:一个概率分布被代表为一个曲线或点应有:AllthepossibleoutcomesofXonthehorizontalaxisX的所有的可能结果在水平轴线上Theprobabilityofeachoutcomeontheverticalaxis每一个结果的概率在纵轴上WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?11ProbabilityDistribution概率分布Wh随机现象随机试验样本点、样本空间语言表示事件的表示集合表示事件的特征
包含、相等随机事件事件间的关系互斥事件的运算:对立、并、交、差
关于概率12随机现象随机试验样NormalDistributionExponentialDistributionUniformDistributionBinomialDistributionDiscreteProbabilityDistributions(Theoretical)离散概率分布(理论上)ContinuousProbabilityDistributions(Theoretical)连续概率分布(理论上)WhatisaProbabilityDistribution?
什么是概率分布?13NormalDistributionExponentialEmpiricalDistributions经验分布Createdfromactualobservations.Usuallyrepresentedashistograms.根据实际观测得来,通常用直方图代表Empiricaldistributions,liketheoreticaldistributions,applytobothdiscreteandcontinuousdistributions.经验分布,象理论上的分布,适用于离散和连续分布.14EmpiricalDistributions经验分布CreThreecommonimportantcharacteristics:三个常用重要Shape - definesnatureofdistribution形状-定义分布的自然性Center - definescentraltendencyofdata中心-定义中心趋势的数据Spread分布(或离散,或刻度) - definesdispersionofdata
(orDispersion,orScale)定义数据的离散PropertiesofDistributions分布的描述ExponentialDistributionUniformDistribution统一分布指数分布15ThreecommonimportantcharactShape形状Describeshowtheprobabilitiesofallthepossibleoutcomesaredistributed.描述所有可能结果可能性的分布Canbedescribedmathematicallywithanequationcalledaprobabilityfunction,e.g:可以用一个概率函数数字表示,举例说明Probabilityfunction概率函数LowercaseletterrepresentsaspecificvalueofrandomvariableX小字母代表随机变量X某一个特定值
f(x)
means
P(X=x)PropertiesofDistributions分布的描述16Shape形状ProbabilityfunctionLow00f(t)1a2a3ab=4210.5ProbabilityFunctions概率函数Foradiscretedistribution,对于一个离散分布
f(x)calledistheprobabilityf(x)
称为概率集中: massfunction(pmf),e.g.:函数,举例说明Foracontinuousdistribution,对于一个连续分布
f(x)iscalledtheprobabilityf(x)
称为概率密度 densityfunction(pdf),
e.g.:函数举例说明PropertiesofDistributions分布的描述1700f(t)1a2a3ab=4210.5ProbabilBinomialDistributionNormalDistributionThetotalprobabilityforanydistributionsumsto1.任何分布的全部概率总和为1Inadiscretedistribution, probabilityisrepresented asheightofthebar.在一个离散分布,概率用柱状表示Inacontinuousdistribution, probabilityisrepresented asareaunderthecurve (pdf),betweentwopoints.在一个连续分布,概率用曲线下两点间面积表示PropertiesofDistributions分布的描述18BinomialDistributionNormalDiProbabilityofAnExactValueUnderPDFisZero!PDF下一个准确值的概率是零Foracontinuousrandomvariable,theprobabilityofanexact
valueoccurringistheoretically‘0’becausealineonapdfhas‘0’width,implying:对于一个连续随机变量,一个准确值发生的概率理论上是‘0,是因为PDF上一条线的宽度是‘0”.意味着:
Inpractice,ifweobtainaparticularvalue,e.g.12.57,ofarandomvariableX,howdoweinterprettheprobabilityof12.57happening?实际上,如果我们获得一个特定的值,举例说明.12.57,随机变量X的一个值,我们如何解释12.57发生的概率.ItisinterpretedastheprobabilityofXassumingavaluewithinasmallintervalaround12.57,i.e.[12.565,12.575].解释为X假定一个值的概率在一个小间距在12.57左右,也就是说[12.565,12.575].Thisisobtainedbyintegratingtheareaunderthepdfbetween12.565and12.575.在PDF下12.565和12.575之间的整个面积为此点的概率.P(X=x)=0foracontinuousrandomvariablePropertiesofDistributions分布的描述19ProbabilityofAnExactValueExponentialDistributionAreaofalineiszero!f(9.5)=P(X=9.5)=0Togetprobabilityof20.0,integrateareabetween19.995and20.005,i.e.P(19.995<X<20.005)Areadenotesprobabilityofgettingavaluebetween40.0and50.0.Note:
f(x)isusedtocalculateanareathatrepresentsprobability注意:f(x)用于计算一个代表概率的面积PropertiesofDistributions分布的描述20ExponentialDistributionAreaoInsteadofaprobabilitydistributionfunction,itisoftenusefultodescribe,foraspecificvaluexofarandomvariable,thetotalprobabilityofallpossiblevaluesoccurring,upto&includingx,i.e.P(X
£
x).代表一个概率分布函数,它经常用于描述,随机变量x的一个特定值,所有全部可能发生的概率,包括xi.e.P(X
£
x).Aequationorfunctionthatlinksaspecificxvaluetothecumulatedprobabilitiesofallpossiblevaluesuptoandincludingxiscalledacumulativedistributionfunction
(cdf),denotedasF(x).一个等式或函数相关于特定x值的累计概率F(x)=P(Xx)CumulativeDistributionFunction连续分布函数Compareagainst:f(x)
=
P(X=x)21InsteadofaprobabilitydistrCumulativeDistributionFunction累计分布函数NormalDistributionProbabilityDensityFunction概率密度函数NormalDistribution正态分布aa0.522CumulativeDistributionFunctiProbabilityMassFunctionCumulativeDistributionFunction累计分布函数CumulativeDistributionFunction累计分布函数23ProbabilityMassFunctionCumulCommonProbabilityDistributions
常用概率分布DiscreteDistributions离散分布Uniform均匀分布Binomial二项式分布Geometric几何分布Hypergeometric超几何分布Poisson泊松分布ContinuousDistributions连续分布Uniform均匀分布Normal正态分布Exponential指数分布Weibull威布尔分布Erlang,Gamma?????Lognormal对数正态分布Theoreticallyderiveddistributionsusingcertainrandomexperimentsthatfrequentlyariseinapplications.理论上,讲分布是随机实验大量应用得来的Usedtomodeloutcomesofphysicalsystemsthatbehavesimilarlytorandomexperimentsusedtoderivethedistributions.通常自然系统模型输出近似于随机实验24CommonProbabilityDistributioImportantDiscreteDistributions重要的离散分布BinomialDistribution二项式分布PoissonDistribution泊松分布25ImportantBinomialDistributionBinomialDistribution二项式分布26BinomialDistribution26BinomialExperiment二项式实验Assumingwehaveaprocessthatishistoricallyknowntoproduceprejectrate.假设我们有一道工序,已知其历史拒收率pp
canbeusedastheprobability
offindingafaileduniteachtime wedrawapartfromtheprocess forinspection.P用于当我们从工序每次取出一部分时,取到不合格品的概率。Let’spullasampleofnparts randomlyfromalargepopulation (>10n)forinspection.
让我们随机从一大批量样本(>10n)中取出n个样本Eachpartisclassifiedas acceptorreject.
每一部分被标识接受或拒收。BinomialDistribution二项式分布Rejectrate=pSamplesize(n)27BinomialExperiment二项式实验BinomiBinomialExperiment二项式实验Assumingwehaveaprocessthatishistoricallyknowntoproduceprejectrate.假设我们有一道工序,已知其历史拒收率pp
canbeusedastheprobability
offindingafaileduniteachtime wedrawapartfromtheprocess forinspection.P用于当我们从工序每次取出一部分时,取到不合格品的概率。Let’spullasampleofnparts randomlyfromalargepopulation (>10n)forinspection.
让我们随机从一大批量样本(>10n)中取出n个样本Eachpartisclassifiedas acceptorreject.
每一部分被标识接受或拒收。BinomialDistribution二项式分布Foreachtrial(drawingaunit),theprobabilityofsuccessisconstant.对于每次试验(取样本),成功的概率是一个常数Trialsareindependent;resultofaunitdoesnotinfluenceoutcomeofnextunit试验是独立的,一个单位的结果不影响下一个结果的输出。Eachtrialresultsinonlytwopossibleoutcomes.每一次试验只有两种可能的结果。Abinomialexperiment!一个二项式试验28BinomialExperiment二项式实验BinomiProbabilityMassFunction概率集中函数Ifeachbinomialexperiment(pullingnpartsrandomlyforpass/failinspection)isrepeatedseveraltimes,doweseethesamexdefectiveunitsallthetime?如果每一个二项式实验(随机取n个产品进行通过/拒收检查)被重复很多次,我们是否可以每次看到相同的X不合格品Thepmfthatdescribeshowthe
xdefectiveunits(calledsuccesses)aredistributedisgivenas:PMF描述X个不合格品(也叫合格品)的如何分布,表示为Probabilityofgettingxdefectiveunits(xsuccesses)得到X不合格品品的概率(X合格品)Usingasamplesizeofnunits(ntrials)使用n个样本量(n次)Giventhattheoveralldefectiverateisp(probabilityofsuccessisp)给出整个不合格品率p(成功的概率是P)BinomialDistribution二项式分布29ProbabilityMassFunction概率集中函Applications应用Thebinomialdistributionisextensivelyusedtomodelresultsofexperimentsthatgeneratebinaryoutcomes,e.g.pass/fail,go/nogo,accept/reject,etc.二项式分布广泛应用于结果只输出两种的实验.举例来说,通过/不通过,去/不去,接受/拒绝.等等.Inindustrialpractice,itisusedfordatageneratedfromcountingofdefectives,e.g.:在工业实际中,常用于缺陷品计数的数据,举例来说
1.AcceptanceSampling接受样本 2.p-chartP-ChartBinomialDistribution二项式分布30Applications应用BinomialDistribExample1例1Ifaprocesshistoricallygives10%rejectrate(p=0.10),如果一个工序历史上拒绝率是10%(p=0.10),whatisthechanceoffinding0,1,2or3defectiveswithinasampleof20units(n=20)?则对于20个样本中发现0,1,2或3缺陷品的概略是多少?1.BinomialDistribution二项式分布31Example1例1BinomialDistributiExample1(cont’d)例1继续TheseprobabilitiescanbeobtainedfromMinitab:这些概率可通过Minitab获得:
CalcâProbabilityDistributionsâBinomial…P(x)n=20p=0.1包含X个缺陷品的指定列存储结果的指定列BinomialDistribution二项式分布32Example1(cont’d)例1继续P(x)n=Example1(cont’d)FromExcel:FromMinitab:Whatistheprobabilityofgetting2defectivesorless?BinomialDistribution二项式分布33Example1(cont’d)FromExcel:FExample1(cont’d)例1(继续)Forthe2previouscharts,thex-axisdenotesthenumberofdefectiveunits,x.对于上页中的图表,X轴表明缺陷品单位的数量XIfwedivideeach
xvalue byconstantsamplesize,n, andre-expressthex-axis asaproportiondefective
p-axis,theprobabilities donotchange.如果我们将X除以恒定的样本量n,再重新代替X轴为缺陷品率p,则概率不变.BinomialDistribution二项式分布34Example1(cont’d)例1(继续)BinomiThe
location,dispersion
and
shape
ofabinomialdistributionareaffectedbythe
samplesize,
n,
and
defectiverate,p.二项式分布的位置,离散程度,和形状受样本量n和缺陷平率p影响.ParametersofBinomialDistribution二项式分布的参数分布参数BinomialDistribution二项式分布35Thelocation,dispersionandsNormalApproximationtotheBinomial二项式分布的正态近似Dependingonthevaluesofnandp,thebinomialdistributionsareafamilyofdistributionsthatcanbeskewedtotheleftorright.依靠不同的n和p,二项式分布是一个倾斜至左边或右边的分布集合.Undercertainconditions(combinationsofnandp),thebinomialdistributionapproximatelyapproachestheshapeofanormaldistribution:在一定的情况下(n和p一定),二项式分布近似于一个正态分布的形状.For
p
»0.5, np>5Forpfarfrom0.5(smallerorlarger), np>10BinomialDistribution二项式分布36NormalApproximationtotheBiMeanandVariance均值和方差Althoughnandppindownaspecificbinomialdistribution,oftenthemeanandvarianceofthedistributionareusedinpracticalapplicationssuchasthep-chart.尽管n
和p
给定了一个特定的二项式分布,但分布的均值和方差经常被用于实际的分布,象p-chart.Themeanandvarianceofabinomialdistribution二项式分布的均值和方差orBinomialDistribution二项式分布37MeanandVariance均值和方差orBinomImportantDiscreteDistributions重要的离散分布BinomialDistribution二项式分布PoissonDistribution泊松分布38ImportantBinomialDistributionPoissonDistribution泊松分布Thisdistributionhavebeenfoundtoberelevantforapplicationsinvolvingerrorrates,particlecount,chemicalconcentration,etc,此分布被发现应用于错误率,灰尘数,化学比,等等.whereisthemeannumberofevents(ordefectrate)withinagivenunitoftimeorspace.是给定的一个单位或空间中事件(或缺陷率)的平均数量.Andwhereissmall.39PoissonDistribution泊松分布ThisdSimeonDPoisson40SimeonDPoisson40PoissonDistribution泊松分布Properties:numberofoutcomesinatimeinterval(orspaceregion)isindependentoftheoutcomesinanothertimeinterval(orspaceregion)单位时间(或空间)的数量输出独立于另一个单位时间(或空间)的数量输出.probabilityofanoccurrencewithinaveryshorttimeinterval(orspaceregion)isproportionaltothetimeinterval(orspaceregion)在非常短时间(或空间)内发生的概率是单位时间(或单位空间)输出数量的比率probabilityofmorethan1outcomeoccurringwithinashorttimeinterval(orspaceregion)isnegligible极短时间(空间单位)内1个数量输出的概率可忽略不记themeanandvarianceforaPoissonDistributionare泊松分布的均值和方差是and41PoissonDistribution泊松分布ProperPoissonDistribution泊松分布Thelocation,dispersionandshapeofaPoissondistributionisaffectedbythemean.泊松分布的位置,离散和形状都受均值影响42PoissonDistribution泊松分布TheloExample2练习2.Acertainprocessyieldsadefectrateof4dpmo.Foramillionopportunitiesinspected,determinetheprobabilitydistribution.某一工序产生的缺陷率是4dpmo.试计算其概率分布.43Example2练习2.AcertainprocessExample2CalcProbabilityDistributionsPoissona)ProbabilityMassFunction b)CumulativeDistributionFunction44Example2CalcProbabilityDiSummaryofApproximations近似总结Binomialp<0.1thesmallerthep&thelargerthenthebetter15Thelargerthebetternp>5ifp»5np>10if|p|
½Poisson
Normal
45SummaryofApproximations近似总结BImportantContinuousDistributionsNormalDistributionExponentialDistribution46ImportantNormalDistribution46NormalDistribution正态分布NormalDistribution47NormalDistributionNormalDistThemostwidelyusedmodelforthedistributionofcontinuousrandomvariables.连续性随机变量应用最广泛的分布类型Arisesinthestudyofnumerousnaturalphysicalphenomena,suchasthevelocityofmolecules,aswellasinoneofthemostimportantfindings,theCentralLimitTheorem.来自于大量自然物理现象的研究,例如分子的电压;中心极限定理也是许多非常重要发现的其中之一.NormalDistribution正态分布48ThemostwidelyusedmodelforManynaturalphenomenaandman-madeprocessesareobservedtohavenormaldistributions,orcanbecloselyrepresentedasnormallydistributed.我们观测到许多自然现象和人为工序都符合正态分布,或近似于正态分布.Forexample,thelengthofamachinedpartisobservedtovaryaboutitsmeandueto:例如:机器元件的长度均值的变化由于:temperaturedrift,humiditychange,vibrations,cuttinganglevariations,cuttingtoolwear,bearingwear,rotationalspeedvariations,fixturingvariations,rawmaterialchangesandcontaminationlevelchanges温度漂移,湿度变化,振动,切削角度变化,切削工具磨损,轴承磨损,转速变化,夹具变化,原材料变更和污染级别变化,等等Ifthesesourcesofvariationaresmall,independentandequallylikelytobepositiveornegativeaboutthemeanvalue,thelengthwillcloselyapproximateanormaldistribution.如果上述来源变化较小,独立和近似可能相对于均值偏正或偏负,则长度近似于一个正态分布.NormalDistribution正态分布49ManynaturalphenomenaandmanCumulativeDistributionFunction累计分布函数NormalDistributionProbabilityDensityFunction概率密度函数NormalDistribution正态分布aa0.550CumulativeDistributionFunctiAnormaldistributioncanbecompletelydescribedbyknowingonlythe:一个正态分布完全可以描述由已知的Mean(m)均值Variance(s2)方差SomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性DistributionOneDistributionTwoDistributionThreeWhatisthedifferencebetweenthe3normaldistributions?三个正态分布有何不同?X~N(m,s2)1Parametersofthedistribution分布2分布3分布151AnormaldistributioncanbecWhatisthedifferencebetweenprocessA&Bforeachcase?A,B分布的区别?SomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性A~Normal(A,A²)B~Normal(B,B²)A~Normal(A,A²)B~Normal(B,B²)A~Normal(A,A²)B~Normal(B,B²)52WhatisthedifferenceSomePrThemean,medianandmodeallcoincideatthesamevalue-
m.Thereisperfectsymmetry.均值,中位数和重数一致为相同值-
m,完全对称µ+¥-¥Doesitmeanthatanydatasetwhichhasmean,medianandmodeatthesamevaluewillautomaticallybeanormaldistribution?是否上述三个参数一致的分布就是正态分布?MeanMedianMode2SomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性53Themean,medianandmodeallTheareaundersectionsofthecurvecanbeusedtoestimatetheprobabilityofacertain“event”occurring:部分曲线下的面积可用于计算一定事件发生的概率µPointofInflection1s+¥-¥68.27%95.45%99.73%+/-3sisoftenreferredtoasthewidthofanormaldistribution(常指正态分布的宽度)3SomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性54TheareaundersectionsoftheLet’scomputethecumulativeprobabilitiesofthefollowingdistributions:让我们计算下列分布的累计概率+¥-¥m=3.5s=0.61.8+¥-¥20.0m=16.6s=2.8+¥-¥m=-1.5s=0.9-2.80.5F(1.8)=P(X<1.8)??P(X>20.0)=1–F(20.0)??P(-2.8<X<0.5)=??(a)(b)(c)SomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性55Let’scomputethecumulativepMiniTab:Calc
ð
ProbabilityDistributions
ð
Normal...EntermvalueEntersvalueEnterxvalueSomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性56MiniTab:EnterEnterEnterSomeAnormaldistributionwithm=0ands2=1iscalledastandardnormaldistribution.均值为0,方差为1的正态分布称做标准正态分布.ObtainedthroughaZtransformation:通过Z转化获得.4SomePropertiesoftheNormalDistribution
正态分布的一些特性57Anormaldistributionwithm=Population总体Sample样本SamplingDistributions抽样分布58Population总体Sample样本SamplingDSamplingDistributions抽样分布Whenwerepeatedlydrawsamplesofsize
nfromagivenpopulationandcomputeasamplestatisticofinterest(`x,s,R,p,etc.),doweexpectthesamplestatistictobethesamevalueallthetime?当我们重复从一个给定总体取出样本量为n,计算想知道的样本统计量,(`x,s,R,p,etc.),我们期望每次样本统计量都相同?Theprobabilitydistributionofastatisticiscalledthesamplingdistributionofthestatistic.统计量的概率分布称为统计量的抽样分布E.g.,thedistributionof`Xiscalledthesamplingdistributionofthemean.举例说明,X分布称为均值的样本分布Thesamplingdistributionofastatisticdependsonthedistributionofthepopulation,samplesizeandmethodofsampleselection.统计量的抽样分布依靠于总体的分布,样本量和抽样方法.59SamplingDistributions抽样分布WhenImportantSamplingDistributions重要的抽样分布Z
Distributiont
Distribution²
DistributionFDistribution60ImportantZDistribution60ZDistribution分布61ZDistribution分布61ZDistribution分布LetX1,X2,…,Xnbearandomsamplefromapopulationwithmeanmandstandarddeviations.ThestatistichasanormaldistributionwithThedistributionofZiscalledastandardnormaldistribution,denotedasZ~N(0,1).ApplicationEstimatingbasedon`xwhensisknownComparingvs062ZDistribution分布LetX1,X2,…ZDistribution分布让X1,X2,…,Xn
是从一个均值m和标准偏差s的总体中抽取的随机样本,则统计量是是这样一个正态分布分布Z称为标准正态分布,表示为Z~N(0,1).应用计算根据`x当s
已知
计算对063ZDistribution分布让X1,X2,…,tDistribution分布64tDistribution分布64让X1,X2,…,Xn
是bearandomsamplefromanormalpopulationdistributionwithmeanmandstandarddeviations.Thestatistichasatdistributionwithn=n-1degreesoffreedom.InteractiveSlidetDistribution分布CompareagainstZ,wehavereplacedsusingsintheTstatistic.65让X1,X2,…,Xn是bearandom故有一个
t
分布其自由度
n=n-1InteractiveSlidetDistribution分布同Z比较,我们代替
s用
s
在
T
统计量让X1,X2,…,Xn
是从一个均值m和标准偏差s(未知)的总体中抽取的随机样本,则统计量是66故有一个t分布其自由度n=n-1InteractThepreciseformofthetdistributiondependsonthedegreeofuncertaintyins2,whichisrepresentedbythedegreesoffreedomnfors2.T分布的精确形状依靠于s2的不确定程度,其由S2的自由度来表示.Whennissmall,possibilityofmorevariationins2resultsingreaterprobabilityofextremedeviations,andhenceinaheaviertailedtdistribution.当自由度较小,s2的更多变异导致最终偏差的可能变化,因此得到一个大尾巴的t分布Whenntendstowardsinfinity,thereisnouncertaintyintheestimates2,andthetdistributionbecomesthestandardnormaldistribution.当自由度趋向于无穷大,计算值S2无不定度,T分布成为标准正态分布.tDistribution分布ApplicationEstimatingbasedon`xwhensisunknownComparingvs0应用计算根据`x当s
已知
计算对067ThepreciseformofthetdistProbabilityFunctions概率函数BinomialDistribution二项式分布PDF下一个准确值的概率是零Event事件1:theoutcomeisanoddnumber结果是奇数ExperimentgeneratesattributedataRandomVariable随机变量用W和Y分别代表自由度为u和n的独立的c2分布,则其比率为:RandomVariable随机变量Toquantifyhowlikelyaparticularoutcomeofarandomvariablecanoccur,wetypicallyassignanumericalvaluebetween0and1(or0to100%).CentralLimitTheorem中心极限定理Aequationorfunctionthatlinksaspecificxvaluetothecumulatedprobabilitiesofallpossiblevaluesuptoandincludingxiscalledacumulativedistributionfunction(cdf),denotedasF(x).asareaunderthecurveAbinomialexperiment!betweenprocessA&BInteractiveSlide²Distribution卡方分布68ProbabilityFunctions概率函数²DiLetX1,X2,…,Xnbearandomsamplefromanormalpopulationdistributionwithm
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 二零二五版绿色包装材料研发及推广合同2篇
- 2025年度石料厂产品质量安全承包管理合同范本2篇
- 二零二五年度城市综合体建筑设计合同3篇
- 2025年度高新技术企业知识产权质押担保合同范本3篇
- 二零二五版农村小微企业发展借款合同解析论文3篇
- 二零二五年生物制药工艺技术聘用合同2篇
- 二零二五版股权代持协议签订前的合同谈判注意事项3篇
- 二零二五年度建筑工程安全施工环境保护监理合同3篇
- 二零二五版购房合同违约责任条款解析3篇
- 2025年度紧急物资承揽运输合同3篇
- 精神病医院财务后勤总务管理制度
- 停车场施工施工组织设计方案
- GB/T 37238-2018篡改(污损)文件鉴定技术规范
- 普通高中地理课程标准简介(湘教版)
- 河道治理工程监理通知单、回复单范本
- 超分子化学简介课件
- 高二下学期英语阅读提升练习(一)
- 易制爆化学品合法用途说明
- 【PPT】压力性损伤预防敷料选择和剪裁技巧
- 大气喜庆迎新元旦晚会PPT背景
- DB13(J)∕T 242-2019 钢丝网架复合保温板应用技术规程
评论
0/150
提交评论