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:
| 157 | 161 | 133 | 142 | 137 | 156 | 161 | 156 | 143 | 151 |
| 163 | 138 | 139 | 143 | 140 | 140 | 148 | 131 | 161 | 157 |
| 163 | 137 | 160 | 155 | 168 | 152 | 143 | 148 | 144 | 141 |
| 161 | 143 | 131 | 153 | 174 | 146 | 160 | 159 | 145 | 159 |
| 139 | 152 | 143 | 161 | 143 | 163 | 160 | 146 | 151 | 149 |
| 144 | 142 | 163 | 144 | 159 | 159 | 134 | 133 | 146 | 140 |
| 148 | 169 | 144 | 167 | 154 | 133 | 135 | 141 | 140 | 163 |
| 137 | 160 | 138 | 149 | 173 | 150 | 135 | 161 | 141 | 145 |
| 150 | 146 | 164 | 159 | 164 | 148 | 155 | 156 | 140 | 137 |
| 149 | 138 | 153 | 158 | 136 | 167 | 149 | 146 | 146 | 141 |
| Таблица 1. Исходные данные для проверки нормальности распределения | |||||||||
| # | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| x | 8 | 10 | 17 | 16 | 10 | 8 | 18 | 7 | 4 | 1 |
| pi | 0.08 | 0.1 | 0.17 | 0.16 | 0.1 | 0.08 | 0.18 | 0.07 | 0.04 | 0.01 |
| 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 = 149.55
σ = 10.43
Расчёт среднего значения и стандартного отклонения описан в статье параметры распределения
Нормальное распределение
Кривая нормального распределения для μ=149.55 и σ=10.43:
P(x) = e^[-0.5((x-149.55)/10.43)2] / [10.43√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 = 47.34
S = 52.66
Δ = 90%
Отклонение составляет 90%, поэтому я делаю следующий вывод: распределение не является нормальным по критерию нормальности.
