第三章正态分布一、教学大纲要求(一)掌握内容1.正态分布的概念和特征(1)正态分布的概念和两个参数;(2)正态曲线下面积分布规律。2.标准正态分布标准正态分布的概念和标准化变换。3.正态分布的应用(1)估计频数分布;(2)制定参考值范围。(二)熟悉内容 标准正态分布
。(三)了解内容 1.利用正态分布进行质量控制2.正态分布是许多统计方法的基础二、教学内容精要(一)正态分布1.正态分布 若X的密度函数(频率曲线)为正态函数(曲线)f(X)=σ2π1e−(X−μ)2/(2σ2)−∞
22.9)=1−P(X≤22.9)=1−P(2.3X−19.5≤2.322.9−19.5)=1−P(u≤1.48)=Φ(−1.48)=0.0694③P(14.6≤X≤23.9)=P(X≤23.9)−P(X≤14.6)=P(2.3X−19.5≤2.323.9−19.5)−P(2.3X−19.5≤2.314.6−19.5)=P(u≤1.91)−P(u≤−2.13)=1−Φ(−1.91)−Φ(−2.13)=0.9719−0.0166=0.9553(2)设最重的5%,10%,2.5%男童体重的下限分别为x1kg,x2kg,x3kgP(X>x1)=0.05P(u≤2.3x1−19.5)=0.95又∵P(u≤1.645)=0.95 ∴2.3x1−19.5=1.645x1=23.3(kg)P(X>x2)=0.10因为正态分布关于均数对称,所以P(2.3X−19.5>2.3x2−19.5)=P(2.3X−19.5<−2.3x2−19.5)=P(u<−2.3x2−19.5)=Φ(−2.3x2−19.5)=0.10查标准正态曲线下面积表−2.3x2−19.5=−1.282 故x2=22.4(kg)同理 x3=24.0(kg)2.解:正常成人的血铅含量近似对数正态分布,经对数转换后应近似服从正态分布,所以对原始数据作对数变换,并编制频数表,再利用正态分布法求95%参考值范围。对数换算过程如表3-3所示。表3-3 200名正常成人血铅含量(μg/100g)对数值频数表对数组段真数组段频数0.45—3—10.55—4—50.65—5—100.75—6—200.85—8—110.95—9—211.05—12—291.15—15—251.25—18—301.35—23—201.45—29—161.55—36—81.65—45—31.75—1.8557—1200依据表3-3,设x为对数组段的组中值,n=200,∑fx=230,∑fx2=279.04 则X=n∑fx=200279.04=1.15(μmol/L) S=n−1∑fx2−(∑fx)2/n=200−1279.04−(230)2/200=0.2703(μmol/L)该地正常成人血铅含量为对数正态分布,按正态分布法估计参考值范围,又因此指标过大属异常,故此参考值范围应为单侧范围。故单侧95%上限为: log−1(X1.64SX)=log−1(1.151.64×0.2703)=39(μmol/L)所以该地正常成人血铅含量95%参考值范围上限为39(μmol/L)。3.解:由表3-2得300名正常人尿汞值X=15.08(μg/l),S=11.10(μg/l)用正态分布法估计正常值范围:90%正常值范围上限为:X1.28S=15.081.28(11.10)=29.29(μg/l)95%正常值范围上限为:X1.64S=15.081.64(11.10)=33.28(μg/l)99%正常值范围上限为:X2.33S=15.082.33(11.10)=40.94(μg/l)用百分位数法估计正常值范围:90%正常值范围上限为:P90=2894(300×90%−267)=29.33(μg/l)90%正常值范围上限为:P95=3694(300×95%−285)=36.00(μg/l)99%正常值范围上限为:P99=5294(300×99%−297)=52.00(μg/l)本题正常人尿汞值属于偏态分布资料,用百分位数法估计较适宜。4.解:脉搏数的95%正常值范围为:X±1.96S=76.10±1.96(9.32)=57.83~94.37脉搏数的99%正常值范围为:X±2.58S=76.10±2.58(9.32)=52.05~100.375.解:(2381)×0.95=227.05,则95%上限即为第227个数据与第228个数据之间。因为第227个和第228个数据均为2.6,故95%正常值范围的上限应为2.6(μg/g)。(曹素华 杜晓晗)