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正态分布    

  •   正态分布又名高斯分布,若随机变量服从一个位置参数为、尺度参数为的概率分布,记为:
               (5.18)

      则其概率密度函数为
            (5.19)

      正态分布的数学期望值或期望值等于位置参数,决定了分布的位置;其方差的开平方或标准差等于尺度参数,决定了分布的幅度.
      正态分布的概率密度函数曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线.我们通常所说的标准正态分布是位置参数,尺度参数的正态分布.(如图5-14)
      函数曲线下68.27%的面积在左右的一个范围内,95.45%的面积在左右两个标准差的范围内,99.73%的面积在左右三个标准差的范围内.99.99%的面积在左右四个标准差的范围内(如图5-15).
      
    图5-14 正态分布密度概率函数图5-15 正态分布数据分布状况

      正态分布的累积分布函数可以表示为
             (5.20)

      正态分布的累积分布函数能够由一个叫做误差函数的特殊函数表示:
            (5.21)

      标准正态分布的累积分布函数习惯上记为,它仅仅是指时的值.
              (5.21)

      将一般正态分布用误差函数表示的公式简化,可得:
             (5.22)

      它的反函数被称为反误差函数,为
            (5.23)

      该分位数函数有时也被称为probit函数.probit函数已被证明没有初等原函数.正态分布的分布函数没有解析表达式,它的值可以通过数值积分、泰勒级数或者渐进序列近似得到.
    中心极限定理:在特定条件下,大量统计独立的随机变量的平均值的分布趋于正态分布,这就是中心极限定理.中心极限定理的重要意义在于,根据这一定理的结论,其他概率分布可以用正态分布作为近似.
      正态分布的一些性质:
      1)如果是实数,那么.
      2)如果是统计独立的正态随机变量,那么它们的和也满足正态分布,它们的差也满足正态分布.是相互独立的.
      3)如果是独立正态随机变量,那么:它们的积服从概率密度函数为的分布

      其中是修正贝塞尔函数,它们的比符合柯西分布,满足

      4)如果为独立标准正态随机变量,那么服从自由度为的卡方分布.
      5)是瑞利分布,如果是独立正态随机变量.
      6)是对数正态分布,如果并且

    相关函数:
    sf_normpdf(x:array,mu:real,sigma:real,v:array)
    sf_normcdf (x:array,mu:real,sigma:real,v:array)
    sf_norminv (y:array,mu:real,sigma:real,v:array)
    Randnorm(mu:real,sigma:real,row:Integer,col:Integer)
    normfit(x:array,alpha:Real);
    各参数说明:
    x:随机变量 ,实数,一位数字数组,二维数字数组
    y:分布函数值,实数,一维数字数组,二维数字数组
    mu:正态分布位置参数,实数,缺省为0
    sigma:正态分布尺度参数,缺省为1
    v:返回变参,概率或累计概率或随机变量,维度和函数第一个变量一致
    row:行数,也可以是行名数组
    col:列数,也可以是列名数组
    alpha:显著性水平,为0,1之间的实数,缺省为0.05

    更多请参考各函数帮助说明:
    sf_normpdfsf_normcdfsf_norminvRandnormNormfit