正態(tài)分布 t分布課件

1、正態(tài)分布 t分布,1,計(jì) 量 資 料 統(tǒng) 計(jì) 分 析,t分布,正態(tài)分布 t分布,2,正態(tài)分布 t分布,計(jì)量資料的統(tǒng)計(jì)推斷是以正態(tài)分布、 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布 、t分布為理論基礎(chǔ)。 正態(tài)分布、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布、 t分布的相互關(guān)系是參數(shù)估計(jì)和假設(shè)檢驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。 本課件主要學(xué)習(xí)正態(tài)分布、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布、 t分布的概念、分布特征、相互關(guān)系,正態(tài)分布 t分布,3,正態(tài)分布 t分布,一、正態(tài)分布 （一）正態(tài)分布的概念 （二）正態(tài)分布曲線下的面積分布規(guī)律 （三）正態(tài)分布曲線的兩個(gè)參數(shù) （四）標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布 （五）標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線下的面積分布規(guī)律 二、 t分布 （一）均數(shù)的抽樣誤差 （二）樣本均數(shù)的正態(tài)分布（中心極限定理）

2、 （三）樣本均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布 （四）t值、t分布 （五）t分布特征,正態(tài)分布 t分布,4,一、正態(tài)分布,正態(tài)分布 t分布,5,一）正態(tài)分布的概念,正態(tài)分布又稱高斯分布，是一種很重要的連續(xù)型分布，應(yīng)用甚廣。在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生領(lǐng)域中有許多變量的頻數(shù)分布資料可繪制成直方圖而且頻數(shù)分布是中間（靠近均數(shù)處）頻數(shù)多，兩邊頻數(shù)少，且左右對(duì)稱。 可以設(shè)想，如果將觀察人數(shù)逐漸增多，組段不斷分細(xì)，圖中直條將逐漸變窄，其頂端的中點(diǎn)的連線將逐漸接近于一條光滑的曲線，這條曲線略呈鐘型，兩頭低，中間高，左右對(duì)稱，近似于數(shù)學(xué)上的正態(tài)分布曲線（圖1,正態(tài)分布 t分布,6,正態(tài)分布 t分布,7,正態(tài)分布的特征,正態(tài)分布曲線以均數(shù)為中

3、心，左右對(duì)稱。 正態(tài)分布曲線下的面積分布有一定的規(guī)律 正態(tài)分布曲線在橫軸上方均數(shù)處最高。 正態(tài)分布曲線有兩個(gè)參數(shù)：均數(shù) 為位置參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)差 為形狀參數(shù),正態(tài)分布 t分布,8,二）正態(tài)分布曲線下的面積分布規(guī)律,數(shù)理統(tǒng)計(jì)證明：正態(tài)分布曲線下與橫軸之間的整體面積為1或100%。以為總體均數(shù)，為總體標(biāo)準(zhǔn)差，則正態(tài)分布曲線下面積的分布規(guī)律經(jīng)積分法計(jì)算有如下規(guī)律（圖2） + 1范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積的68.27%，即有68.27%的變量值分布在此范圍內(nèi)； + 1.96范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積的95.00%，即有95.00%的變量值分布在此范圍內(nèi)； + 2.58范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積9

4、9.00%，即有99.00%的變量值分布在此范圍內(nèi),正態(tài)分布 t分布,9,正態(tài)分布 t分布,10,三）正態(tài)分布曲線的兩個(gè)參數(shù),均數(shù)決定曲線在橫軸上的位置是正態(tài)分布曲線的位置參數(shù)（圖3.1）。 標(biāo)準(zhǔn)差決定曲線的形狀是正態(tài)分布曲線的形狀參數(shù)（變異度參數(shù)）（圖3.2,正態(tài)分布 t分布,11,四）標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,對(duì)于任何一個(gè)均數(shù)為 ，標(biāo)準(zhǔn)差為的正態(tài)分布，都可以通過(guò)變換，使之成為=0, =1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。變換的方法是將變量值x變換為u，u=x- / ，u值的分布就是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,正態(tài)分布 t分布,12,u=x,正態(tài)分布 t分布,13,五)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線下的面積分布規(guī)律,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線以u(píng)值為橫軸變量

5、，位置參數(shù)=0，形狀參數(shù)=1，標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線與橫軸之間的整體面積為1或100%。標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線下面積的分布規(guī)律有如下規(guī)律（圖5） u=-1,u=1范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積的68.27%，即有68.27%的變量值分布在此范圍內(nèi)； u=-1.96,u=1.96 范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積的95.00%，即有95.00%的變量值分布在此范圍內(nèi)； u=-2.58,u=2.58范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積99.00%，即有99.00%的變量值分布在此范圍內(nèi),正態(tài)分布 t分布,14,正態(tài)分布 t分布,15,二、t 分布,正態(tài)分布 t分布,16,一)均數(shù)的抽樣誤差 標(biāo)準(zhǔn)誤,在總體中隨機(jī)抽取一

6、部分個(gè)體作為樣本，進(jìn)行調(diào)查研究以推論總體的方法，稱為抽樣研究方法。 由抽樣而引起的樣本均數(shù)與總體均數(shù)之間的差別及樣本均數(shù)與樣本均數(shù)之間的差別稱為抽樣誤差。 從正態(tài)分布的同一總體中隨機(jī)抽取例數(shù)相等的若干個(gè)樣本，分別計(jì)算它們的均數(shù)，這些樣本均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差稱為標(biāo)準(zhǔn)誤,正態(tài)分布 t分布,17,標(biāo)準(zhǔn)誤與標(biāo)準(zhǔn)差的區(qū)別,標(biāo)準(zhǔn)差描述個(gè)體變量值間的變異程度。凡同性質(zhì)的資料，標(biāo)準(zhǔn)差大表示個(gè)體變量值變異大，樣本均數(shù)對(duì)個(gè)體的代表性差。標(biāo)準(zhǔn)差小表示個(gè)體變量值變異小，樣本均數(shù)對(duì)個(gè)體的代表性好。 標(biāo)準(zhǔn)誤是樣本均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，即描述樣本均數(shù)的抽樣誤差。凡同性質(zhì)的資料，標(biāo)準(zhǔn)誤大說(shuō)明抽樣誤差大，用樣本均數(shù)估計(jì)總體均數(shù)的可靠性?。欢鴺?biāo)

7、準(zhǔn)誤小，說(shuō)明抽樣誤差小，用樣本均數(shù)估計(jì)總體均數(shù)的可靠性大,正態(tài)分布 t分布,18,標(biāo)準(zhǔn)誤與標(biāo)準(zhǔn)差的區(qū)別,x1,x2,x3,s,正態(tài)分布 t分布,19,二)樣本均數(shù)的正態(tài)分布（中心極限定理,從一個(gè)呈正態(tài)分布的總體中隨機(jī)抽取樣本含量相等的許多樣本，分別計(jì)算出它們的樣本均數(shù)。這些樣本均數(shù)的頻數(shù)分布仍是以總體均數(shù)為中心的正態(tài)分布,正態(tài)分布 t分布,20,正態(tài)分布 t分布,21,正態(tài)分布 t分布,22,三)樣本均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,對(duì)于任何一個(gè)橫軸變量為 均數(shù)為 ，標(biāo)準(zhǔn)誤為 的正態(tài)分布，都可以通過(guò)變換，使之成為=0、 =1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。變換的方法是將變量值 變換為u，u= - / ，u值的分布就是標(biāo)準(zhǔn)正

8、態(tài)分布,正態(tài)分布 t分布,23,u=,正態(tài)分布 t分布,24,四)t值 t分布,對(duì)于任何一個(gè)橫軸變量為 均數(shù)為 ，標(biāo)準(zhǔn)誤為 的正態(tài)分布，都可以通過(guò)變換，使之成為=0， =1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。變換的方法是將變量值 變換為u，u= - / ，u值的分布就是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。實(shí)際工作中 常用 估計(jì)，t值就是樣本均數(shù) 與總體均數(shù)的差數(shù) 除以 所得之商,正態(tài)分布 t分布,25,實(shí)際工作中 用 估計(jì)，這時(shí)對(duì)正態(tài)變量 采用的不是u變換，而是t變換。如果從一個(gè)正態(tài)總體中，抽取樣本含量為n的許多樣本，分別計(jì)算其樣本均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)誤，然后再求出每一個(gè)t值，這樣可有許多t值，其頻數(shù)分布是一種連續(xù)型分布，這就是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的t分布

9、,正態(tài)分布 t分布,26,正態(tài)分布 t分布,27,五）t 分布特征,t 值自由度( ) t 分布特征 t界值 t值與自由度的關(guān)系 t界值與概率的關(guān)系 單側(cè)、雙側(cè)t界值,正態(tài)分布 t分布,28,t 值自由度(,從一個(gè)總體中抽取200個(gè)樣本，每一個(gè)樣本含量n=6則200個(gè)樣本可計(jì)算出200個(gè)樣本均數(shù) 每一個(gè)樣本均數(shù)可計(jì)算出一個(gè)t值共計(jì)算出的200個(gè)t值，t值自由度 =6-1=5,正態(tài)分布 t分布,29,t 分布特征,呈單峰曲線，以0為中心，左右兩側(cè)對(duì)稱。 t分布曲線是一簇，不同自由度有不同t分布曲線。 越小， t分布曲線愈來(lái)愈平坦，曲線中間愈低，曲線兩側(cè)尾部翹得愈高； 越大， t分布曲線愈接近標(biāo)準(zhǔn)

10、正態(tài)分布曲線， 當(dāng) t分布曲線就是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線,正態(tài)分布 t分布,30,正態(tài)分布 t分布,31,t界值,t分布曲線和橫軸所夾全部面積為100%，當(dāng) 時(shí)t分布越接近標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，這時(shí)t分布曲線中 1.96范圍內(nèi)占總面積95%， 1.96以外兩側(cè)面積為5%。 同理t分布曲線中 2.58范圍內(nèi)占總面積99%， 2.58以外兩側(cè)面積為1%。 把自由度為 的t分布曲線下兩側(cè)外總面積為5%界限的t值叫 界值為P=0.05的t界值；兩側(cè)外總面積為1%界限的t值叫 界值為P=0.01的t界值,正態(tài)分布 t分布,32,正態(tài)分布 t分布,33,t值與自由度的關(guān)系,一般情況下，t分布曲線較標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線低平，

11、因此 ， 自由度越小，t分布曲線越低平則 、 界值越大,正態(tài)分布 t分布,34,正態(tài)分布 t分布,35,t界值與概率的關(guān)系,設(shè)以t 分布曲線與 橫軸所夾總面積為100%，則橫軸上某一區(qū)間和曲線所夾面積與總面積之比，相當(dāng)于t值在該區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的概率（P），從一個(gè)正態(tài)總體中隨機(jī)抽樣，獲得t 值落于整個(gè)橫軸的概率P=1，獲得l t l 的P ，對(duì)應(yīng)曲線面積 ，|t| 的P ，對(duì)應(yīng)的曲線面積,正態(tài)分布 t分布,36,正態(tài)分布 t分布,37,正態(tài)分布 t分布,38,單側(cè)、雙側(cè)t界值,相同自由度的t分布曲線下t界值對(duì)應(yīng)的概率 P 值有雙側(cè)概率和單側(cè)概率之分，雙側(cè)概率對(duì)應(yīng)于雙側(cè)尾部面積占總面積之比；單側(cè)概率對(duì)

12、應(yīng)于單側(cè)尾部面積占總面積之比,正態(tài)分布 t分布,39,正態(tài)分布 t分布,40,自我評(píng)估測(cè)試,正態(tài)分布 t分布,41,名詞解釋,正態(tài)分布 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布 抽樣誤差 u分布 t分布 t值自由度,正態(tài)分布 t分布,42,填 空,1、正態(tài)分布曲線下+ 1.96范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積的 ，即有 的變量值分布在此范圍內(nèi)； 2、正態(tài)分布曲線下 范圍內(nèi)的面積占正態(tài)曲線下總面積99.00%，即有99.00%的變量值分布在此范圍內(nèi) 3、均數(shù)是正態(tài)分布曲線的 參數(shù)， 標(biāo)準(zhǔn)差是正態(tài)分布曲線的 參數(shù),正態(tài)分布 t分布,43,填 空,4、對(duì)于任何一個(gè)均數(shù)為 ，標(biāo)準(zhǔn)差為的正態(tài)分布要變換成為=0, =1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布可用 變換，公式為 。 5、對(duì)于任何一個(gè)橫軸變量為 均數(shù)為 ，標(biāo)準(zhǔn)誤為 的正態(tài)分布要變換成為=0, =1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布可用 變換。公式,正態(tài)分布 t分布,44,單項(xiàng)選擇題,1、 反映了個(gè)體變量間差異及 對(duì)個(gè)體變量值代表性的好壞。 A、個(gè)體變量值 B、樣本均數(shù) C、總體均數(shù) D、標(biāo)準(zhǔn)差,正態(tài)分布 t分布,45,單項(xiàng)選擇題,2、 反映了樣本均數(shù)抽樣誤差大小，及樣本均數(shù)對(duì) 估計(jì)可靠性。 A、個(gè)體變量值 B、樣本均數(shù)