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正規分布


正規分布とは、数学的構造がきちんと定められた理論分布のことである。
理論的なモデルではあるが、実際にある程度の標本数をとると、調査・実験データが正規分布に近いことが多い。
また、非常に使いやすい、便利な性質を持っているため、しばしば使用されている。

<特徴>
1. 平均を中心に左右対称。歪度は0。

2. 平均と中央値が等しい(標準正規分布[平均0、標準偏差1の正規分布]の場合は、平均=中央値=0)。
ただし、最頻値は定義できない。

└→ 正規分布は理論的なモデルであり、度数分布ではないので、最頻値は存在し得ない。

3. 平均や標準偏差が変わっても、分布の形は不変である。
したがって、どのような正規分布でも歪度は0、尖度は3である。


4. 平均と標準偏差がわかれば、任意の得点間の相対頻度(全体を1としたときの割合)が計算可能である。
μ(ミュー)からμ(ミュー)+σ(シグマ)に入る相対頻度;0.3413
μ(ミュー)からμ(ミュー)+2σ(シグマ)に入る相対頻度;0.4772
μ(ミュー)からμ(ミュー)+3σ(シグマ)に入る相対頻度;0.4987
 ↓
μ(ミュー)−σ(シグマ)からμ(ミュー)+σ(シグマ)に入る相対頻度;0.6826
μ(ミュー)−2σ(シグマ)からμ(ミュー)+2σ(シグマ)に入る相対頻度;0.9644
μ(ミュー)−3σ(シグマ)からμ(ミュー)+3σ(シグマ)に入る相対頻度;0.9974
 ↓
μ(ミュー)−1.96からμ(ミュー)+1.96に入る相対頻度;0.95
μ(ミュー)−2.58からμ(ミュー)+2.58に入る相対頻度;0.99
正規分布
5. 線形変換を施しても、分布の形は変わらない。


中心極限定理
n個の変数(確率変数)が独立してある一定の平均μ(ミュー)、分散σ2(シグマ二乗)をもつ分布にしたがうとき、
n個の変数から1つずつ標本を抽出してその平均を[x-]とする。
nが大きいとき[x-]の分布は平均μ(ミュー)、分散σ2(シグマ二乗)/nの正規分布したがう。
また、n個の標本の和xは平均nμ(ミュー)、分散nσ2(シグマ二乗)の正規分布にしたがう。」

この定理により、経験的な分布(無作為抽出でnが大きい分布)を正規分布とみなすことができる。




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