Що таке нормальний розподіл у статистиці?

Нормальний розподiл — це найважливiший розподiл iмовiрностей.

Теорiя

Нормальний розподiл

Нормальний розподiл з математичним сподiванням μ та стандартним вiдхиленням σ описується функцiєю

f(x) = 1 σ2πe(xμ)2 2σ2 .

На щастя, тобi не доведеться працювати з цiєю функцiєю напряму.

Iмовiрнiсть отримання результату мiж a i b задається площею, обмеженою графiком, вiссю x i вертикальними лiнiями при x = a i x = b. P (a x b) можна знайти в таблицi ймовiрностей або за допомогою цифрових iнструментiв.

Якщо ти працюєш iз нормальним розподiлом вручну, то потрiбно перетворити нормальний розподiл на стандартний нормальний розподiл. Пiсля цього можна скористатися стандартизованою таблицею, що мiстить усi розв’язки. Стандартний нормальний розподiл — це нормальний розподiл з математичним сподiванням, рiвним 0, i стандартним вiдхиленням, рiвним 1. Для перетворення на стандартний нормальний розподiл використовуємо формулу перетворення:

Формула

Перетворення на стандартний нормальний розподiл

Z = X μ σ ,

де випадкова величина Z розподiляється так само, як стандартний нормальний розподiл.

Приклад 1

Вага новонародженої дiвчинки вважається нормально розподiленою, з математичним сподiванням 3.50к г i стандартним вiдхиленням 0.48к г.

1.
Яка ймовiрнiсть того, що випадкова новонароджена дiвчинка важить менше нiж 2.5к г?
2.
Яка ймовiрнiсть того, що випадкова новонароджена дiвчинка важить бiльше нiж 4.0к г?
3.
Яка ймовiрнiсть того, що випадкова новонароджена дiвчинка важить вiд 2.5к г до 4.0к г?

1.
Потрiбно знайти P (X 2.5). Розрахунок має такий вигляд: P (X 2.5) = P (X μ σ 2.5 3.5 0.48 ) = P (Z 2.0833) .

Шукаємо значення Z у таблицi ймовiрностей для нормального розподiлу i знаходимо

P (Z 2.0833) Z = 0.0188 = 1.88%.

P (Z 2.0833) Z = 0.0188 = 1.88%.

Iмовiрнiсть того, що новонароджена дiвчинка важить менше нiж 2.5 к г, становить 1.88 %.

2.
Потрiбно знайти P (X 4.0). Розрахунок має такий вигляд: P (X 4.0) = 1 P (X 4.0) = 1 P (X μ σ 4.0 3.5 0.48 ) = 1 P (Z 1.04) .

Знаходимо значення Z у таблицi i з’ясовуємо

P (Z 1.04) , = 0.8508,

що дає нам

1 P (Z 1.04) = 1 0.8508 = 0.1492 = 14.92%.

Iмовiрнiсть того, що випадкова новонароджена дiвчинка важить бiльше 4.0 к г, складає 14.92 %.

3.
Потрiбно знайти P (2.5 X 4.0). У цьому разi потрiбно задати подвiйну нерiвнiсть. Вона має такий вигляд:
P (2.5 X 4.0) = P(2.5 3.5 0.48 X μ σ 4.0 3.5 0.48 ) = P(2.08 Z 1.04) = P (Z 1.04) P (Z 2.08)

P (2.5 X 4.0) = P (2.5 3.5 0.48 X μ σ 4.0 3.5 0.48 ) = P (2.08 Z 1.04) = P (Z 1.04) P (Z 2.08)

З таблицi знаходимо значення вiдповiдних величин Z; рiзниця мiж ними становить

P (2.5 X 4.0) = 0.8508 0.0188 = 0.8320 = 83.2%.

Iмовiрнiсть того, що випадкова новонароджена дiвчинка важить вiд 2.5 к г до 4.0 к г, складає 83.2 %.

Бажаєш дізнатися більше?ЗареєструйсяЦе безплатно!