3.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布n(o,1)的分位數(shù)
分位數(shù)是一個基本概念,這里結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布n(0,1)來敘述分位數(shù)概念。對概率等式 p(u≤1.282)=0.9,有兩種不同說法:
(1) 0.9是隨機變量u不超過1.282的概率。
(2) 1.282是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布n(0,1)的0.9分位數(shù),也稱為90%分位數(shù)或90百分位數(shù),記為 。
后一種說法有新意,o.9分位數(shù) 。,把標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布密度函數(shù) 下的面積分為左右兩塊,左側(cè)一塊面積恰好為o.9,右側(cè)一塊面積恰好為o.1,見圖1.2-18。
一般說來,對介于0與1之間的任意實數(shù) ,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布n(o,1)的 分位數(shù)是這樣一個數(shù),它的左側(cè)面積恰好為 ,它的右側(cè)面積恰好為l— (詳見圖1.2-19)。用概率的語言表示,u(或它的分布)的 分位數(shù) 是滿足下面等式的實數(shù):
p(u≤ )= 分位數(shù) 亦可用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表從里向外查得,尾數(shù)可用內(nèi)插法得到,比如0.95的分位數(shù) 可先查得:
由于概率0.95恰好介于0.9495與0.9505中問,故 。
0.5分位數(shù),即50%分位數(shù),也稱為中位數(shù),在標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布n(o,1)場合, 。
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的 分位數(shù) 亦可從附表1—3直接查得。
4.有關(guān)正態(tài)分布的計算
現(xiàn)在轉(zhuǎn)入正態(tài)分布的計算。正態(tài)分布計算基于下面的重要性質(zhì)。
性質(zhì)1: 設(shè)x~n( ),則 。
此性質(zhì)表明,任一個正態(tài)隨機變量x(服從正態(tài)分布的隨機變量)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化變換(x- )/ 后都?xì)w一到標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量u。這里標(biāo)準(zhǔn)化變換是指正態(tài)變量減去其均值后再除以相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差。比如:
若x~n(10 , ),通過標(biāo)準(zhǔn)化變換 ~n(0,1);
若y~n(2, ),通過標(biāo)準(zhǔn)化變換 ~n(0,1);
兩個正態(tài)變量及其標(biāo)準(zhǔn)化變換后的分布的示意圖見圖1.2—21。
性質(zhì)2:設(shè) ,則對任意實數(shù) 有:
(1) (2) (3) 其中ф(˙)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)(累積)分布函數(shù),其函數(shù)值可從附表1—2中查得。
[例1.2-13] 設(shè)x~n(10, )和y~n(2 , ),概率p(8< x <14)和p(1.7< y <2.6)各為多少?
首先對每個正態(tài)變量經(jīng)過各自的標(biāo)準(zhǔn)化變換得到標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量,這個過程見圖1.2—22。根據(jù)性質(zhì)2中(3),讓區(qū)間端點隨著標(biāo)準(zhǔn)化變換而變化,最后可得:
從這個例子可以看到標(biāo)準(zhǔn)化變換在正態(tài)分布計算中的作用,各種正態(tài)分布的計算都可通過一張標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表來實現(xiàn),關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)化變換。
來源:考試網(wǎng)-質(zhì)量工程師考試