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正态分布三σ原则

2014-01-18 22:57阅读:
在正态分布中σ代表标准差,μ代表均值x=μ即为图像的对称轴
三σ原则即为
数值分布在(μ—σ,μ+σ)中的概率为0.6526
数值分布在(μ—2σ,μ+2σ)中的概率为0.9544
数值分布在(μ—3σ,μ+3σ)中的概率为0.9974 正态分布德语Normalverteilung, 英语: Normal distribution)又名高斯分布(德语: Gauß-Verteilung, 英语:Gaussian distribution, 采用德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯的名字冠名),是一个在数学物理工程
领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重大的影响力。
随机变量 X服从一个位置参数为 \mu、尺度参数为 \sigma的概率分布,记为:
X \sim N(\mu,\sigma^2),
则其概率密度函数
f(x) = {1 \over \sigma\sqrt{2\pi} }\,e^{- {{(x-\mu )^2 \over 2\sigma^2}}}
正态分布的数学期望值或期望值 \mu等于位置参数,决定了分布的位置;其方差 \sigma^2的开平方或标准差 \sigma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 \mu = 0,尺度参数 \sigma = 1的正态分布。
正态分布概率密度函数均值为 \mu 方差\sigma^2 (或标准差 \sigma)是高斯函数的一个实例:
 f(x;\mu,\sigma) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} \, \exp \left( -\frac{(x- \mu)^2}{2\sigma^2} \right)
(请看指数函数以及 \pi.)
如果一个随机变量 X服从这个分布,我们写作 X ~ N(\mu, \sigma^2). 如果 \mu = 0并且 \sigma = 1,这个分布被称为标准正态分布,这个分布能够简化为
f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \, \exp\left(-\frac{x^2}{2} \right)
右边是给出了不同参数的正态分布的函数图。
正态分布中一些值得注意的量:
  • 密度函数关于平均值对称
  • 平均值与它的众数(statistical mode)以及中位数(median)同一数值。
  • 函数曲线下68.268949%的面积在平均数左右的一个标准差范围内。
  • 95.449974%的面积在平均数左右两个标准差 2 \sigma的范围内。
  • 99.730020%的面积在平均数左右三个标准差 3 \sigma的范围内。
  • 99.993666%的面积在平均数左右四个标准差 4 \sigma的范围内。
  • 函数曲线的反曲点(inflection point)为离平均数一个标准差距离的位置。
正态分布三σ原则
参考学习:维基百科

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