Разлика между версии на „Графично представяне на нормално разпределение“

От Администрация и управление
Направо към навигацията Направо към търсенето
(Нова страница: ==Нормално разпределение== Tерминът “разпределение на признака” се използва за означаване ...)
 
Ред 1: Ред 1:
==Нормално разпределение==
+
'''Нормалното разпределение може да се представи графично'''.
 
+
==Същност==
Tерминът “разпределение на признака” се използва за означаване на  съответствието между значенията на случайната величина и техните абсолютни или относителни честоти. Тъй като статистическите проучвания се основават на изследването на извадки, това разпределение се нарича [[Емпирично разпределение|емпирично]]. Ако то се онагледи графично, по [[конфигурация]]та на графичния образ може да се съди за закономерността, на която е подчинено изучаваното масово явление, и да се търси аналог сред т.нар. теоретични разпределения.
 
 
 
Изключително важно място в теорията на статистиката заема [[Гаус-Лапласово разпределение|нормалното разпределение]]. То носи наименованието Гаус-Лапласово по имената на немския математик [[Карл Фридрих Гаус]] (1777 – 1855) и френския математик [[Пиер Симон Лаплас]] (1739 – 1827), които са го изследвали и описали теоретично. Нормалното разпределение стои в основата на изясняване на важни положения от репрезентативните статистически проучвания, интервалното оценяване, проверката на хипотези, методите за изготвяне на нормативи и др.
 
Ще се спрем накратко на някои негови особености:
 
 
Характерна за него е камбановидната крива на разпределение. Закономерно стойностите около средното равнище на признака имат най-голяма честота. Колкото повече се отдалечават от центъра на разпределението – толкова по- рядко се срещат.
 
Характерна за него е камбановидната крива на разпределение. Закономерно стойностите около средното равнище на признака имат най-голяма честота. Колкото повече се отдалечават от центъра на разпределението – толкова по- рядко се срещат.
  
 
[[File:variacionenanaliz6.png]]
 
[[File:variacionenanaliz6.png]]
 
 
  
 
[[File:variacionenanaliz7.png]]
 
[[File:variacionenanaliz7.png]]
 
 
  
 
Средната аритметична величина , модата и медианата съвпадат по стойност и определят центъра на разпределението.
 
Средната аритметична величина , модата и медианата съвпадат по стойност и определят центъра на разпределението.
Ред 20: Ред 12:
  
 
[[File:variacionenanaliz8.png]]  
 
[[File:variacionenanaliz8.png]]  
 
 
  
 
Кривата на нормалното разпределение е симетрична по отношение на перпендикуляра, спуснат от нейния връх към абсцисата, където се намира средната аритметична величина. На фигурата са представени три разпределения, едното от които е симетрично (b), а другите - несиметрични. Разпределение (а) е с дясно изтеглено, а (с) - с ляво изтеглено рамо.
 
Кривата на нормалното разпределение е симетрична по отношение на перпендикуляра, спуснат от нейния връх към абсцисата, където се намира средната аритметична величина. На фигурата са представени три разпределения, едното от които е симетрично (b), а другите - несиметрични. Разпределение (а) е с дясно изтеглено, а (с) - с ляво изтеглено рамо.
  
 
[[File:variacionenanaliz9.png]]
 
[[File:variacionenanaliz9.png]]
 
  
 
Симетричността на разпределението се описва с показателя за [[асиметрия]] (Аs), който при нормално разпределение е равен на нула (As=0). Когато коефициентът на асиметрия е с положителен знак, кривата на разпределение е с дясно изтеглено рамо (а), средната аритметична е по-голяма от модата и медианата. При разпределение с ляво изтеглено рамо (b) стойността на коефициента на асиметрия е с отрицателен знак, а средната аритметична е по-малка от модата и медианата. За симетричността на емпиричното разпределение се съди по изчисления от извадката по формула 3.5 емпиричен коефициент на асиметрия (Asemp).  
 
Симетричността на разпределението се описва с показателя за [[асиметрия]] (Аs), който при нормално разпределение е равен на нула (As=0). Когато коефициентът на асиметрия е с положителен знак, кривата на разпределение е с дясно изтеглено рамо (а), средната аритметична е по-голяма от модата и медианата. При разпределение с ляво изтеглено рамо (b) стойността на коефициента на асиметрия е с отрицателен знак, а средната аритметична е по-малка от модата и медианата. За симетричността на емпиричното разпределение се съди по изчисления от извадката по формула 3.5 емпиричен коефициент на асиметрия (Asemp).  
  
 
[[File:variacionenanaliz10.png]]
 
[[File:variacionenanaliz10.png]]
 
  
 
Където:
 
Където:
Ред 48: Ред 36:
  
 
п – обем на извадката
 
п – обем на извадката
 
 
  
 
Дадени са табличните стойности на критерия (Asa) в зависимост от обема на извадката (n) и равнището на значимост (a). В случай че:
 
Дадени са табличните стойности на критерия (Asa) в зависимост от обема на извадката (n) и равнището на значимост (a). В случай че:
Ред 56: Ред 42:
  
 
Asemp=>Asa    се счита, че разпределението е несиметрично.
 
Asemp=>Asa    се счита, че разпределението е несиметрично.
 
  
 
Височината на върха на нормалното разпределение се описва с показателя [[ексцес]] (Ех), който при нормално разпределение е равен на нула. На фигура 3.4 са представени примерни разпределения с нормален (b), висок - положителен (а), и нисък - отрицателен ексцес (с).  
 
Височината на върха на нормалното разпределение се описва с показателя [[ексцес]] (Ех), който при нормално разпределение е равен на нула. На фигура 3.4 са представени примерни разпределения с нормален (b), висок - положителен (а), и нисък - отрицателен ексцес (с).  
  
 
[[File:variacionenanaliz12.png]]
 
[[File:variacionenanaliz12.png]]
 
  
 
Информация за степента на съвпадение на височината на върха на емпиричното разпределение с приетия за [[еталон]] връх на нормалното разпределение (Ex=0) дава изчисленият по формулата емпиричен коефициент на ексцес (Exemp).
 
Информация за степента на съвпадение на височината на върха на емпиричното разпределение с приетия за [[еталон]] връх на нормалното разпределение (Ex=0) дава изчисленият по формулата емпиричен коефициент на ексцес (Exemp).
 
 
  
 
Табличните стойности на коефициента на ексцес (Exa) в зависимост от обема на извадката (n) и равнището на значимост (a). В случай че:
 
Табличните стойности на коефициента на ексцес (Exa) в зависимост от обема на извадката (n) и равнището на значимост (a). В случай че:
Ред 72: Ред 54:
  
 
Exemp=>Exa    се счита, че разпределението има ненормален ексцес.
 
Exemp=>Exa    се счита, че разпределението има ненормален ексцес.
 
 
  
 
Площта, заключена между нормалната крива, абсцисата и перпендикулярите, спуснати към тази ос в точки
 
Площта, заключена между нормалната крива, абсцисата и перпендикулярите, спуснати към тази ос в точки
 
[[File:variacionenanaliz13.png]]
 
[[File:variacionenanaliz13.png]]
 
 
  
 
и [[File:variacionenanaliz14.png]]
 
и [[File:variacionenanaliz14.png]]
 
 
  
 
представлява вероятността (Р%), дадена стойност на случайната величина да се намира в интервала от Х1 до Х2 . Вероятността не зависи от стойността на средната аритметична и стандартното отклонение, а само от множителя Z, който се нарича нормирано отклонение и се изчислява по формула:
 
представлява вероятността (Р%), дадена стойност на случайната величина да се намира в интервала от Х1 до Х2 . Вероятността не зависи от стойността на средната аритметична и стандартното отклонение, а само от множителя Z, който се нарича нормирано отклонение и се изчислява по формула:
  
 
[[File:variacionenanaliz15.png]]       
 
[[File:variacionenanaliz15.png]]       
 
 
  
 
Дадени са  стойностите на Z и процентът от случаите (P%), който попада в съответния интервал.
 
Дадени са  стойностите на Z и процентът от случаите (P%), който попада в съответния интервал.
Ред 97: Ред 71:
  
 
[[File:variacionenanaliz17.png]]   
 
[[File:variacionenanaliz17.png]]   
 
 
 
  
 
[[File:variacionenanaliz16.png]]   
 
[[File:variacionenanaliz16.png]]   
 
   
 
  
 
От фигурата се вижда, че в интервала:
 
От фигурата се вижда, че в интервала:
Ред 109: Ред 79:
 
* От –2.S до +2.S попадат централните 95.44% от случаите (Z=2).  
 
* От –2.S до +2.S попадат централните 95.44% от случаите (Z=2).  
 
* От –3.S до +3.S попадат централните 99.74% от случаите (Z=3). Вероятността дадена стойност на променливата величина да е извън този интервал е 0,25%, което от практическа гледна точка означава, че ако даден признак има нормално разпределение, всички значения на променливата попадат в границите на Х ± 3.S.  
 
* От –3.S до +3.S попадат централните 99.74% от случаите (Z=3). Вероятността дадена стойност на променливата величина да е извън този интервал е 0,25%, което от практическа гледна точка означава, че ако даден признак има нормално разпределение, всички значения на променливата попадат в границите на Х ± 3.S.  
 
 
Свойствата на нормалното разпределение имат голямо приложение в научно-изследователската дейност в спорта и физическото възпитание. Те дават възможност:
 
 
1. Да се изграждат нормативи по [[Сигмален метод|сигмалния метод]]. В таблицата са дадени границите и словесните оценки на норматив по пет степенната скала на Щефко:
 
 
[[File:variacionenanaliz18.png]] 
 
 
 
2. Да  се оценява всяко едно значение на променливата величина. За целта се ползва т.нар. Z-оценка, която представлява нормираната стойност на оценяваното значение. Очевидно е, че ако стойността на оценяваната величина е под средното равнище, нейната Z–оценка  е отрицателна. Ако съвпада с центъра на разпределението, Z е 0, а ако е по-голяма от него - положително число.
 
 
==Вижте още==
 
==Вижте още==
 
*[[Свойства на нормалното разпределение]]
 
*[[Свойства на нормалното разпределение]]

Версия от 12:12, 3 февруари 2014

Нормалното разпределение може да се представи графично.

Същност

Характерна за него е камбановидната крива на разпределение. Закономерно стойностите около средното равнище на признака имат най-голяма честота. Колкото повече се отдалечават от центъра на разпределението – толкова по- рядко се срещат.

Variacionenanaliz6.png

Variacionenanaliz7.png

Средната аритметична величина , модата и медианата съвпадат по стойност и определят центъра на разпределението.

Стандартното отклонение (S) определя заостреността на кривата на разпределение. Колкото отклоненията от средното равнище са по-големи, толкова кривата е по-изострена и обратно. На фигурата са представени две емпирични разпределения с еднаква форма и център, но с различно разсейване.

Variacionenanaliz8.png

Кривата на нормалното разпределение е симетрична по отношение на перпендикуляра, спуснат от нейния връх към абсцисата, където се намира средната аритметична величина. На фигурата са представени три разпределения, едното от които е симетрично (b), а другите - несиметрични. Разпределение (а) е с дясно изтеглено, а (с) - с ляво изтеглено рамо.

Variacionenanaliz9.png

Симетричността на разпределението се описва с показателя за асиметрия (Аs), който при нормално разпределение е равен на нула (As=0). Когато коефициентът на асиметрия е с положителен знак, кривата на разпределение е с дясно изтеглено рамо (а), средната аритметична е по-голяма от модата и медианата. При разпределение с ляво изтеглено рамо (b) стойността на коефициента на асиметрия е с отрицателен знак, а средната аритметична е по-малка от модата и медианата. За симетричността на емпиричното разпределение се съди по изчисления от извадката по формула 3.5 емпиричен коефициент на асиметрия (Asemp).

Variacionenanaliz10.png

Където:

m3 – трети централен момент

S – стандартно отклонение

Третият централен момент се изчислява по формула:

Variacionenanaliz11.png

Където:

Xi – всяка една стойност на променливата в извадката

п – обем на извадката

Дадени са табличните стойности на критерия (Asa) в зависимост от обема на извадката (n) и равнището на значимост (a). В случай че:

Asemp < Asa се приема, че разпределението на емпиричните данни е симетрично.

Asemp=>Asa се счита, че разпределението е несиметрично.

Височината на върха на нормалното разпределение се описва с показателя ексцес (Ех), който при нормално разпределение е равен на нула. На фигура 3.4 са представени примерни разпределения с нормален (b), висок - положителен (а), и нисък - отрицателен ексцес (с).

Variacionenanaliz12.png

Информация за степента на съвпадение на височината на върха на емпиричното разпределение с приетия за еталон връх на нормалното разпределение (Ex=0) дава изчисленият по формулата емпиричен коефициент на ексцес (Exemp).

Табличните стойности на коефициента на ексцес (Exa) в зависимост от обема на извадката (n) и равнището на значимост (a). В случай че:

Exemp< Exa се приема, че разпределението на емпиричните данни има нормален ексцес.

Exemp=>Exa се счита, че разпределението има ненормален ексцес.

Площта, заключена между нормалната крива, абсцисата и перпендикулярите, спуснати към тази ос в точки Variacionenanaliz13.png

и Variacionenanaliz14.png

представлява вероятността (Р%), дадена стойност на случайната величина да се намира в интервала от Х1 до Х2 . Вероятността не зависи от стойността на средната аритметична и стандартното отклонение, а само от множителя Z, който се нарича нормирано отклонение и се изчислява по формула:

Variacionenanaliz15.png

Дадени са стойностите на Z и процентът от случаите (P%), който попада в съответния интервал.

Variacionenanaliz16.png

Това важно свойство на нормалното разпределение намира израз в т.нар. “правило на трите сигми”.

Variacionenanaliz17.png

Variacionenanaliz16.png

От фигурата се вижда, че в интервала:

  • От –1.S до +1.S попадат централните 38.23% от случаите (Z=1).
  • От –2.S до +2.S попадат централните 95.44% от случаите (Z=2).
  • От –3.S до +3.S попадат централните 99.74% от случаите (Z=3). Вероятността дадена стойност на променливата величина да е извън този интервал е 0,25%, което от практическа гледна точка означава, че ако даден признак има нормално разпределение, всички значения на променливата попадат в границите на Х ± 3.S.

Вижте още

Източници

  • Гатев, К., „Обща теория на статистиката”, ВИИ-София, София, 1986
  • Мишев, Г, Цветков, С., „Статистика за икономисти”, Денеб-консулт, София, 1995
  • Калоянов, Т., „Бизнес статистика”, Консултантска фирма „DDC”, София, 1996
  • Андрей Василев Апостолов, Физика на кондензираната материя
  • Йордан Петров Влахов, Математични методи на физиката
  • Йордан Петров Влахов, Задачи по математични методи на физиката

Външни препратки