Некоторые статистические инструменты исходят из предположения, что распределение является нормальным. Ниже будет приведён алгоритм проверки нормальности распределения, а также пример в excel.
Закон распределения
Проверка на соответствие нормальному распределению - это частный случай решения задачи о нахождении среди известных функций распределения такой, максимально точно описывающей данное распределение.
В первую очередь, необходимо структурировать имеющиеся значения, в статье свойства распределения описано, как строится ряд распределения, поэтому здесь я опущу детали и приведу исходные данные и обработанные значения:
| 135 | 146 | 143 | 168 | 159 | 157 | 159 | 159 | 160 | 157 |
| 149 | 129 | 137 | 154 | 152 | 162 | 151 | 169 | 164 | 155 |
| 159 | 142 | 164 | 140 | 133 | 158 | 171 | 158 | 169 | 131 |
| 148 | 141 | 167 | 152 | 164 | 157 | 152 | 142 | 147 | 145 |
| 135 | 148 | 160 | 136 | 157 | 146 | 143 | 149 | 155 | 148 |
| 149 | 148 | 153 | 162 | 168 | 141 | 160 | 155 | 146 | 149 |
| 163 | 134 | 162 | 144 | 142 | 141 | 161 | 155 | 170 | 127 |
| 169 | 155 | 137 | 153 | 138 | 145 | 155 | 165 | 166 | 166 |
| 151 | 156 | 152 | 149 | 138 | 174 | 141 | 154 | 145 | 139 |
| 151 | 138 | 143 | 157 | 139 | 149 | 149 | 154 | 151 | 156 |
| Таблица 1. Исходные данные для проверки нормальности распределения | |||||||||
| # | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| x | 3 | 5 | 12 | 10 | 15 | 19 | 13 | 11 | 9 | 2 |
| pi | 0.03 | 0.05 | 0.12 | 0.1 | 0.15 | 0.19 | 0.13 | 0.11 | 0.09 | 0.02 |
| Таблица 2. Количество элементов в каждом интервале | ||||||||||
Независимо от того, что мы видим на графике, нам необходимо проверить, является ли распределение нормальным.
Характеристики нормального распределения - это среднее значение и стандартное отклонение. Вычислим эти значения для нашего распределения:
μ = 151.47
σ = 10.52
Расчёт среднего значения и стандартного отклонения описан в статье параметры распределения
Нормальное распределение
Кривая нормального распределения для μ=151.47 и σ=10.52:
P(x) = e^[-0.5((x-151.47)/10.52)2] / [10.52√2π] Формула нормального распределения
Первое приближение
Попробуем изобрести критерий нормальности, самое простое, что приходит в голову - это определить процент соответствия нормальной кривой и существующего распределения.
Для этого сложим абсолютные значения разниц по всем точкам графика, найдём площадь под графиком нормального распределения и вычислим интересующее отклонение, я назову такой критерий "критерий нормальности" и постановлю, что если отклонение больше, допустим 30%, то распределение не является нормальным.
diff = Σ|D(X) - P(X)|
S = ΣP(X)
Δ = diff / S
diff = 18.65
S = 106.01
Δ = 18%
Отклонение составляет 18%, а значит я делаю вывод, что распределение является нормальным по критерию нормальности со средним значением μ=151.47 и стандартным отклонением σ=10.52.
