正态抽样及概率分布的EXCEL模拟演示
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上机实习常用分布概率计算的Excel应用利用Excel中的统计函数工具,可以计算二项分布、泊松分布、正态分布等常用概率分布的概率值、累积(分布)概率等。
这里我们主要介绍如何用Excel来计算二项分布的概率值与累积概率,其他常用分布的概率计算等处理与此类似。
§3.1 二项分布的概率计算一、二项分布的(累积)概率值计算用Excel来计算二项分布的概率值P n(k)、累积概率F n(k),需要用BINOMDIST函数,其格式为:BINOMDIST (number_s,trials, probability_s, cumulative)其中 number_s:试验成功的次数k;trials:独立试验的总次数n;probability_s:一次试验中成功的概率p;cumulative:为一逻辑值,若取0或FALSE时,计算概率值P n(k);若取1或TRUE时,则计算累积概率F n(k),。
即对二项分布B(n,p)的概率值P n(k)和累积概率F n(k),有P n(k)=BINOMDIST(k,n,p,0);F n(k)= BINOMDIST(k,n,p,1)现结合下列机床维修问题的概率计算来稀疏现象(小概率事件)发生次数说明计算二项分布概率的具体步骤。
例3.1某车间有各自独立运行的机床若干台,设每台机床发生故障的概率为0.01,每台机床的故障需要一名维修工来排除,试求在下列两种情形下机床发生故障而得不到及时维修的概率:(1)一人负责15台机床的维修;(2)3人共同负责80台机床的维修。
原解:(1)依题意,维修人员是否能及时维修机床,取决于同一时刻发生故障的机床数。
设X表示15台机床中同一时刻发生故障的台数,则X服从n=15,p=0.01的二项分布:X~B(15,0.01),而 P(X= k)= C15k(0.01)k(0.99)15-k,k = 0, 1, …, 15故所求概率为P(X≥2)=1-P(X≤1)=1-P(X=0)-P(X=1)=1-(0.99)15-15×0.01×(0.99)14=1-0.8600-0.1303=0.0097(2)当3人共同负责80台机床的维修时,设Y表示80台机床中同一时刻发生故障的台数,则Y服从n=80、p=0.01的二项分布,即Y~B(80,0.01)此时因为 n=80≥30, p=0.01≤0.2所以可以利用泊松近似公式:当n很大,p较小时(一般只要n≥30,p≤0.2时),对任一确定的k,有(其中 =np)λλ--≈e k qp C k k n k k n !来计算。
excel标准正态分布表一、概述在数据分析中,标准正态分布是一个非常重要的分布,它在许多领域都有着广泛的应用。
为了方便用户在Excel中进行标准正态分布的计算和查询,本文将介绍如何使用Excel制作标准正态分布表。
二、制作方法1.打开Excel,创建一个新的工作表。
2.在A1单元格中输入“标准正态分布表”,并设置适当的字体和颜色。
3.在B1单元格输入“μ”,在C1单元格输入“σ”。
其中μ是正态分布的均值,σ是正态分布的标准差。
4.从B2到Bn单元格依次输入-3、-2、-1、0、1、2、3等值的μ。
5.从C2到Cn单元格分别输入相应的σ值,例如0.05、0.025、0.01等。
6.将鼠标放在B10单元格上,点击“公式”菜单,选择“定义名称”。
在弹出的对话框中输入名称,如“norm_table”,并选择A2:C10区域。
7.在D1单元格输入“z”,并在D2单元格输入“=norm_table(μ,σ)”。
通过拖动填充柄,将D2单元格的公式应用到D列的其他单元格。
8.在E列和F列分别输入变量x和对应的概率值p。
可以使用D列的函数来计算每个x对应的p值。
9.调整列宽和行高,使表格更加美观。
三、使用方法1.在Excel中打开标准正态分布表,可以在B1:F1区域看到整个表格。
2.在需要使用标准正态分布的地方输入变量x的值,然后在对应的位置查找p值。
例如,在B3单元格输入x值“0.4”,然后在F3单元格即可找到对应的p 值。
3.如果需要计算某个概率下的x值,可以使用D列的函数来查找对应的μ和σ值,再使用B列的函数来查找对应的x值。
4.如果需要制作更复杂的数据表格,可以根据需要调整表格的格式和内容。
总之,Excel标准正态分布表是一个非常实用的工具,可以帮助用户在数据分析中快速查找标准正态分布的概率和对应的x值。
通过掌握制作和使用方法,可以更好地利用Excel进行数据分析和管理。
excel 拟合正态分布
Excel是一款功能强大的电子表格软件,能够进行各种统计分析和数据处理。
其中,拟合正态分布是Excel中的一个重要功能。
正态分布是自然界中非常常见的一种分布形式,也称为高斯分布。
在Excel中,可以通过使用“数据分析”工具中的“拟合曲线”功能来拟合正态分布。
具体步骤如下:
1. 打开Excel,并打开需要进行拟合的数据表格。
2. 点击“数据”选项卡,在“分析”组中找到“数据分析”命令,点击。
3. 在弹出的“数据分析”对话框中,选择“回归”选项,并点
击“确定”。
4. 在“回归”对话框中,选择“拟合曲线”选项,并勾选“标
准误差”和“置信水平”选项。
5. 在“拟合曲线”下拉菜单中,选择“正态分布”。
6. 配置其他参数,如选择需要拟合的数据列、置信水平等。
7. 点击“确定”按钮,Excel会自动拟合正态分布,并输出相
关统计数据和参数。
通过拟合正态分布,我们可以更好地了解数据的分布规律,进一步进行数据分析和决策。
- 1 -。
1.数据录入新建excel文档,录入待分析数据(本例中将数据录入A列,则在后面引用中所有的数据记为A:A);2.计算“最大值”、最小值、极差、分组数、分组组距,公式如下图:3.分组“分组”就是确定直方图的横轴坐标起止范围和每个小组的起止位置。
选一个比最小值小的一个恰当的值作为第一个组的起始坐标,然后依次加上“分组组距”,直到最后一个数据值比“最大值”大为止。
这时的实际分组数量可能与计算的“分组数”有一点正常的差别。
类似如下图二、统计频率“频率”就是去统计每个分组中所包含的数据的个数。
最简单的方法就是直接在所有的数据中直接去统计,但当数据量很大的时候,这种方法不但费时,而且容易出错。
一般来说有两种方法来统计每个小组的数据个数:1.采用“FREQUENCY”函数;2.采用“COUNT IF”让后再去相减。
3.这里介绍的是“FREQUENCY”函数方法:4.“Date_array”:是选取要统计的数据源,就是选择原始数据的范围;5.“Bins_array”:是选取直方图分组的数据源,就是选择分组数据的范围;生成“FREQUENCY”函数公式组,步骤如下:1. 先选中将要统计直方图每个子组中数据数量的区域2.再按“F2”健,进入到“编辑”状态再同时按住“Ctrl”和“Shift”两个键,再按“回车Enter”键,最后三键同时松开,大功告成!三、获取正态分布概率密度正态分布概率密度正态分布函数“NOR MDIST”获取。
在这里是以分组边界值为“X”来计算:Mean=AVERAGE(A:A)(数据算术平均)Standard_dev=STDEV(A:A)(数据的标准方差)Cumulative=0(概率密度函数)向下填充四、制作正态分布图1、选中统计好的折线图每个小组的分布概率密度,用折线图来完成正态分布图;2、选中正态分布概率密度列下所有数据(I2:I14),插入——图标——折线图,3、选好图表类型及配色方案后,单击“下一步”,进入“源数据”对话框,如图4、单击框图上“系列”菜单5、单击“添加”系列,新建系列二,如图6、在系列名称点击框选图标,在表格中选取G1单元格,其自动将“频率”转换成代码,再点击框选图标,返回源数据对话框7、然后在系列“值”栏,清除数据={1}后点击框选图标,在表格中选中频率下所有数据(G2:G14),8、再返回源数据对话框,可以看到原系列二已更名为频率9、单击系列1,将其名称更换为“正态分布概率密度”,即在选中系列1后10、在名称栏中点击框选图标,在表格中选中“I1”单元格后返回“源数据对话框”,11、在分类X轴标志栏,点击框选图标,在表格中选中分组列下所有数据(F2:F14),返回对话框,可以看到对话框中图表横轴发生变化12、然后单击“下一步’,进入图表选项对话框,在标题菜单的“图表标题”中输入“正态分布概率密度曲线”,在分类x轴中输入“分组”,在数据Y轴中输入“概率密度”,如图13、单击完成,图表绘制完成。
excel标准正态分布概率Excel标准正态分布概率。
Excel是一款功能强大的电子表格软件,除了常见的数据处理和分析功能外,它还可以进行统计学计算,包括正态分布的计算。
正态分布是统计学中非常重要的一种分布,也称为高斯分布,它在自然界和社会现象中都有着广泛的应用。
在Excel中,我们可以利用一些内置的函数来计算标准正态分布的概率,本文将介绍如何在Excel中进行这一计算。
首先,我们需要了解一下标准正态分布。
标准正态分布是均值为0,标准差为1的正态分布,其概率密度函数可以用数学公式表示为:f(x) = (1/√(2π)) e^(-x^2/2)。
其中,x为随机变量的取值,e为自然对数的底,π为圆周率。
在Excel中,我们可以利用内置的函数NORM.DIST来计算标准正态分布的概率。
具体来说,NORM.DIST函数的语法为:NORM.DIST(x, mean, standard_dev, cumulative)。
其中,x为随机变量的取值,mean为分布的均值,standard_dev为分布的标准差,cumulative为一个逻辑值,用于指定计算累积分布函数还是概率密度函数。
如果cumulative为TRUE,则计算累积分布函数;如果cumulative为FALSE,则计算概率密度函数。
下面我们通过一个实例来演示如何在Excel中计算标准正态分布的概率。
假设我们要计算标准正态分布随机变量取值小于1的概率。
首先,在Excel的一个单元格中输入随机变量的取值1,比如A1单元格。
然后,在另一个单元格中输入NORM.DIST函数的公式:=NORM.DIST(A1, 0, 1, TRUE)。
按下回车键,即可得到随机变量取值小于1的概率。
除了NORM.DIST函数外,Excel还提供了NORM.S.DIST和NORM.INV函数,用于计算标准正态分布的累积分布函数和反函数。
NORM.S.DIST函数的语法与NORM.DIST函数类似,用于计算标准正态分布的累积分布函数;NORM.INV函数则用于计算标准正态分布的反函数,即给定概率值,求对应的随机变量取值。
EXCEL操作蒙特卡罗模拟方法
蒙特卡罗法(Monte Carlo method)是以概率和统计的理论、方法为基础的一种计算方法,将所求解的问题同一定的概率模型相联系,用电子计算机实现统计模拟或抽样,以获得问题的近似解,故又称统计模拟法或统计试验法。
运算步骤:
一、输入初始数据。
二、输入公式,计算各时期的预测数据。
模拟出各个时期的现金流。
例如,如果想要产生a到b之间平均分布的随机数,则使用公式“=Rand()*(b-a)+a”。
但要注意是否需要剔除结果中的负数。
以A1单元格为例,剔除负数的公式为:=IF(A1<0,"",A1)。
(如果随机数值服从正态分布,则可使用公式“=NORMINV(RAND(),均值,标准差)”)
三、将第二步的结果通过复制与排列,模拟N次,并计算每次模拟的IRR结果。
四、画出IRR模拟值的折线图。
五、求出步骤三结果中,所有IRR的平均值、标准差。
六、构造表达收益率范围的等差数列,使用NORMDIST 公式,代入IRR的平均值、标准差,计算出特定IRR收益率的概率密度。
七、画出IRR概率密度的正态分布图。
选择:插入--散点图。
如何在Excel中使用NORMDIST函数计算正态分布在Excel中,使用NORMDIST函数可以方便地计算正态分布。
该函数用于计算某个特定数值在正态分布中的累积概率密度或概率密度函数。
本文将介绍如何在Excel中使用NORMDIST函数来计算正态分布。
1. 打开Excel软件,创建一个新的工作簿。
2. 在某个单元格中输入要计算的数值,例如A1单元格输入80。
3. 在另一个空的单元格中输入NORMDIST函数的公式。
按照以下格式输入:NORMDIST(要计算的数值, 均值, 标准差, [是否累积])其中,要计算的数值是你在第2步中输入的数值;均值是正态分布的均值;标准差是正态分布的标准差;[是否累积]是可选参数,如果你想计算概率密度函数,则输入FALSE;如果想计算累积概率密度,则输入TRUE或留空。
假设均值为75,标准差为8,则输入的公式为:=NORMDIST(A1, 75, 8, FALSE)4. 按下回车键,即可得到计算结果。
该结果即为80在指定的正态分布中的概率密度函数值。
你也可以使用NORMDIST函数来计算累积概率密度。
只需将第3步中的[是否累积]参数设为TRUE或留空即可。
除了上述简单用法外,NORMDIST函数还可以进行更多的高级应用。
例如,你还可以使用该函数来计算给定概率下的阈值。
假设要计算在正态分布中累积概率为0.9的阈值,可以使用以下公式:=NORMDIST(阈值, 均值, 标准差, TRUE)其中,阈值是要计算的累积概率密度函数值,如0.9。
其他参数与前面的示例相同。
另外,如果你想了解某个数值在正态分布中的百分位点,请使用NORMSINV函数。
该函数与NORMDIST函数相反,它用于计算给定累积概率下的对应数值。
总结:使用Excel的NORMDIST函数可以快速准确地计算正态分布中特定数值的概率密度函数或累积概率密度。
只需按照给定的参数格式输入函数公式即可得到结果。
如果希望计算累积概率密度,将[是否累积]参数设为TRUE或留空;如果想计算概率密度函数,则设为FALSE。
正态抽样及概率分布的EXCEL模拟
张庆远1
[摘要] 利用EXCEL办公软件的函数及VBA功能,编制正态分布抽样的演示程序,并根据所抽到的样本数据自动进行相应的统计分析,通过理论分布频数与计算出的实际分布频数比较,帮助学生加深理解正态分布的概率分布规律,辅助于医学统计学教学;该方法具有直观、形象、易用且快速得到结果等特点,使复杂的抽象理论变得形象而具体,极大提高了课堂教学效果。
[关键词] EXCEL 正态分布统计教学演示
在医学统计学教学过程中,正态分布规律是一个教学重点,也是统计学习所遇到的第一个概率分布规律。
曾有老师以实际调查的方式指导学生对某校入学新生的相应体检指标数据进行统计分析[1],以达到帮助学生来加深对正态分布规律的认识和理解,但这种方法效率低,手工计算工作量大,在实际操作中会存在一定难度。
也有以EXCEL制作简单的动态正态分布曲线的方式来进行课件展示[2],感觉也仅是将手工画正态分布曲线改为用多媒体来制作,少了抽样模拟的效果。
在借鉴他人经验的基础上[3],本人利用EXCEL的相关函数及VBA 功能,编制程序,模拟正态分布的抽样,并利用表格中的关联计算,即时完成对所抽到样本数据的统计描述分析,随时了解查看不同u值下样本数据的频数分布情况。
1、设计思路
给出一个假设已知其总体均数和总体标准差的正态分布总体,在要求的样本含量及精度的情况下,利用相应函数从中随机进行单个数据抽取,每抽出一个数据便依次写在相应列中,抽完后,做出该批样本数据的频数分布表,并自动绘出频数分布直方图,最后按照所给的不同标准正态分布u值,计算并比较相应理论频数分布与实际概率分布的吻合程度。
2 具体操作
首先用EXCEL新建一个文件,保存并命名为“正态抽样及概率分布的EXCEL演示”,接着在此文件SHEET1工作薄中相应单元格输入如下文字、公式代码或数值。
2.1 完成假设已知总体的总体均数及总体标准差的设置,见图1,其中B1、B2、B3、B4格子中可以自行设置已知总体的总体均数,总体标准差,欲抽样本含量值,及抽出样本值欲保留的小数位数;B5格中所输入公式可以完成以假设已知总体的相应参数为基础的一次正态抽样,抽出一个样本值显示在B5格中,通过编制相应程序,可以做到当抽样时,每抽出一个样本值后,便依次将其数值写在D列中保存,B7、B8、B9、B10、B11格中为即时根据所抽样本计算出的相应统计量值,以备下面进行频数表编制时组距的计算和组段的划分引用。
同时在“视图”-“工具栏”下拉菜单中选中并打开“控件工具箱”,在B6格中添加一个按钮控件,其“caption”属性改为“开始抽样”,以便将来点击运行程序时使用。
1张庆远男讲师河南南阳医学高等专科学校基础部
2.2 完成所抽样本数据频数表的编制,见图2。
其编制思想为以样本中最小值做为起始组段,以极差的1/10距离为组距,将频数表划分为11个组段,其中A15-A25格中即为所计算的相应组段下限值;B15-B25格为各组段区间标示;C15-C25格子为计算各组段所含样本数据的频数。
C26格为所计算频数和,以便检测频数表中样本频数是否与B3中样本例数是否相同。
此频数表即可为后面做图用,也可为观察频数分布状态做参考。
2.3理论频数分布与实际频数分布的比较表格设置,见图3和图4;此表可以按所给u值计算任意u值情况下在取值上下限范围内的实际样本数据频数,然后计算中相应的双侧中间部分的实际频率分,并与相应u 值状况下的理论概率分布相比较。
其中G5格中的u值要求输入正值,且可任意更改,更改后可即时观察到G4-K4格子中数值的相应变化并加以比较,以便评价实际频率与理论分布概率的吻合程度。
2.4 绘出频数分布直方图(见图5)在任意表格(如F5格)单击,绘制相应直方图;此图为以B15-B25
格子中数据为横轴,以C15-C25格子中数值为纵轴而做出的一个样本数据频数分布立体三维直方图。
图5即是以样本含量300时所抽样本为例所做图形,具体直方图制作可参考相关EXCEL学习资料。
2.5 编写按钮控件的运行程序鼠标左键双击B6格中“开始抽样”按钮控件,打开相应代码窗口,输入如下程序语句,要求在英文输入法状态下进行输入,其中有下划线部分注意不用再重复输入。
Private Sub CommandButton1_Click()
Range("D:D") = ""
For i = 1 To Range("b3")
Application.ScreenUpdating = False
h = Cells(5, 2).V alue
Cells(i, 4) = h
Application.ScreenUpdating = True
Next
End Sub
3 演示与操作
按以上方法设置完成后,可进一步对窗口大小、背景颜色、字体大小、图形位置、显示比例等进行设置,使其美观漂亮。
演示时,只需对“B1、B2、B3、B4单元格中的数据进行相应改动即可。
注意每改动任一格中数值后,需在其它任意空白单元格中左健单击以确定更改,然后按下“开始抽样”控件即可进行抽样,并动态观察到所抽样本频数分布直方图的相应即时变化。
4 注意问题
1)在公式栏中输入字符时,除汉字外,均要在英文输入法下进行输入。
2)当点击“开始抽样”按钮后,如不能进行相应抽样的动态演示,而出现按钮选择框时,可打开“工具”菜单下“宏”的“安全性”窗口,将安全级设为“低”,然后关闭文件,注意关闭时接受文件更改,选“是”,然后再次打开文件运行即可。
5 总结
本方法利用EXCEL进行正态分布抽样及概率分布的电脑模拟动态演示实验,优点如下1)EXCEL软件在一般的多媒体电脑操作平台的广泛安装及普遍适用性。
2)该演示设计原理简单,通俗易懂,演示时操作简单,抽样迅速。
3)演示窗口中不仅有相关数据计算列表,同时有图形加以展现,图、表结合,既可精确展示数据,又可直观的观看图形。
4)一次编制,多次使用,总体参数允许任意更改设置,可观察不同总体和u值下的样本频数分布情况。
通过在教学过程中的实际使用,使抽象难解的统计理论变得直观形象,收到了良好的教学效果,值得大家借签推广。
1.任森,屈刚.利用新生入学体检进行卫生统计方法的教学.卫生职业教育,2006,24(4):84-85
2.孙忠,崔壮.用EXCEL设计《卫生统计学》动态课件的尝试.继续医学教育,2007,21(34):64-66 3.柳青,等.随机抽样与抽样分布的电脑实验.中国卫生统计,1995,12(4):46-48。