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Psychology Statistics
六、正态分布表
标准正态分布函数(x)的数值表. (-x)=1- (x);
将一般正态分布化为标准正态分布,通过查表可解决正态 分布的概率计算问题。使用正态分布表可作如下计算: 1)依据Z分数求概率; 如Z=1时,p=0.841 2)知道概率求Z分数;如p=0.7517时,Z=0.68 3)已知概率或Z分数,求概率密度值f(x).
等
级
D E 总 数
100 100
100 100
22
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四、化等级评定为等距数据
20% 10% E D
40%
20% 10%
C
B
A
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五、测验题目难度的确定
什么是项目(测验题目)的难度?
难度为什么要化为等距数据(标准化)
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六、正态分布表
(x)
0
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例:X~N(0,1),求以下概率。 (1)P(X<1.5) (2) P(X>2)
(3)P(-1<X3)
(4) P(|X| 2)
解:(1) P(X<1.5) =(1.5)=0.9332 (2) P(X>2)=1-P(X 2)=1- (2)=1-0.9773=0.0227 (3) P(-1<X3)= P(X3) -P(X-1)= (3)- (-1) = (3)-(1- (1))=0.9987-(1-0.8413)=0.8354 (4) P(|X| 2)= P(-2 X 2)= (2)- (-2)) = (2)-(1- (2))=2 (2)-1=2×0.9773-1=0.9545
( x)
1 e 2
x x2 2
,
x
( x) (t )dt
1 e 2
t2 2
dt
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五、一般的正态分布与标准正态分布的关系
X ~ N ( , 2 ), 设:Z X
则:
Z ~ N (0,1)
任何一个一般的正态分布都可以通过线性变换转 化为标准正态分布.
难度如何化为等距数据?
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第三节 正态分布的检验
为什么要进行正态分布检验?
正偏态分布的特点
负偏态分布的特点 偏态量、峰态量 偏度系数、峰度系数25 Nhomakorabea17
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例 某市参加数学奥林匹克业余学校入学考试的人数为
2800人,只录取学生150人,该次考试的平均分为75分,
标准差为8,问录取分数应定为多少?
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解:考试成绩服从正态分布,即
X~N(75, 82), 通过Z转换, Z=(X-75)/8, Z~N(0,1)。根据题意招生人数的概率为 P(ZZ0)=150/2500=0.053, P(Z< Z0)=1-0.053=0.947 查标准正态分布表,Z=1.61时,p=0.9463,Z=1.62时, p=0.4738, 可取Z0=(1.61+1.62)/2=1.615 故分数线应定为 X0=8Z0+75=8×1.615+75=88(分)
X 5 ~ N (0,1), 3 X 5 10 5 X 5 P ( X 10 ) P 1.67 P 3 3 3 1.67 0.9525
2 5 X 5 10 5 ( 2) : P 2 X 10 P 3 3 3 X 5 P 1 1.67 (1.67 ) ( 1) 3 0.9525 (1 (1)) 0.7938
在美国人第一次结婚的平均年龄是26岁。假设第一次结婚 的年龄为正态分布,标准差为4年。问:
(1)一个人第一次结婚时的年龄小于23岁的概率多大?
(2)一个人第一次结婚时的年龄在20到30岁之间的概率 多大?
(3)90%的人在什么年龄以前第一次结婚?
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四、化等级评定为等距数据
英语 82 87 65 9
62 50 51 5
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Z分数的线性变换
T=aZ+b
常用的有
▪ ▪ T=15Z+100 T=10Z+50
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三、确定录取分数线和各分数段人数
例: 在某年高考的平均分数为500,标准差为100的正态总 体中,某考生得到650分。设当年高考录取率为10%,问 该生的成绩能否入围? 解:该生的标准分数为 Z=(650-500)/100=1.5 查正态分布表,当Z=1.5时,p=0.933,即93.3%,从低分到高分 的顺序中他处于93.3%的位置, 那么,从高分到低分的顺序中他应处于6.7%的位置。因高 考录取是从高分至低分顺序录取的,所以,该生处在录 取率10%之内,他的成绩入了围。
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一般,设X~N(0,1),则有
P(a X b)= (b)- (a) P(|X| a)=2 (a)-1
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例: 设X~N(5,32),求下列概率
(1)P(X 10) 解
(1) : Z
(2) P(2<X<10)
( x )
则称X服从正态分布,记作X~N(,2) 为随机变量X的均值; 为随机变量X的标准差;
为圆周率3.14159…;
e为自然对数的底2.71828….
2
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二、正态分布图形特点
1) f(x)0,整个密度函数都在x轴的上方;
2)曲线对称,平均数,中数,众数三者相 等,x= 处达到最大值 f ( ) 1
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思考题1
某地区某年高考物理科考试4.7万人,平均分数为57.08,标 准差为18.04。试问:
(1)成绩在90分以上的有多少人?
(2)成绩在80分到90分之间有多少人?
(3)成绩在60分以下的有多少人?
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思考题2
±1 内,概率为0.6826; ±2内,概率为0.95545; ±3内,概率为0.9973
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四、标准正态分布
当=0, =1时,有相应的正态分布N(0,1)称为标准正 态分布(Standard normal distribution). 通常用 (x)表示概率密度函数.
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二、化原始分数为标准分
X ~ N ( , 2 ), X 设:Z 则: Z ~ N (0,1)
总分 224 227
标准分,即化为标准正态分 布条件下的分数。 比较张三、李四的成绩
语文 张三 李四
班级平均分 班级标准差
数学 80 90 76 11
四名老师对100学生作文评定等级,等级为A、B、C、 D、E。如何比较下面三篇作文的成绩
1号 作文一 作文二
作文三
2号 3号 4号 B B C A B A A A B
1号
2号
3号
4号
B A A
A
评 B 定 C
10
20 40 20 10
5
20 50 20 5
15
20 40 20 5
15
25 50 8 2
第五章 正态分布及其应用
第一节 正态分布的基本特性与正态分布表 第二节 正态分布理论的应用 第三节 正态分布检验
1
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一、正态分布(Normal distribution)的定义
如果随机变量X的概率密度是:
1 f ( x) e 2
1 2
2
x 2
2
-
+
3)曲线的陡缓程度由决定, 越大,曲 线越平缓; 越小,曲线越陡峭。 4) X趋向于无穷时,曲线以x轴为其渐 近线。 5)正态曲线下面的面积为1,平均数左 右各为0.5;
3
正态分布的概率密度曲线
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三、正态曲线下的面积特点
正态分布曲线下,标准差与概率(面积)有一定的关系:
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一般,设X~N(,2), 则有
b a P ( a X b )
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第二节 正态分布理论的应用
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一、3 准则
P(|X|3)=2(3)-1=0.9973, X的取值几乎全部集中在[-3,3]区间内,超出这个范 围的可能性仅占不到3% 当X~N(, 2)时,有 P(|x- | 3 )=0.9973 如果某个值在|x- | 3之外,可以判定为异常值. 例:X~N(0.2,0.052), 由3准则测量值应在0.2-0.05×3-- 0.2+0.05×3 之间, 即[0.05, 0.35]。有一个值为0.367>0.35, 所 以为异常值,应删除。