Қалыпты тарату кестесі

Қалыпты таралу дегеніміз не?

Қалыпты үлестірімі формуласы екі қарапайым parameters- негізделген орташа және стандартты ауытқу берілген деректер жиынының сипаттамаларын сандық қай. Орташа деректер жиынтығының «орталық» немесе орташа мәнін көрсетсе, стандартты ауытқу «орташа таралуды» немесе осы орташа мәннің айналасындағы мәліметтер нүктелерінің өзгеруін білдіреді.

Мысал

Келесі 2 деректерді қарастырыңыз:

  1. Деректер жиынтығы 1 = {10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10}
  2. Деректер жиынтығы 2 = {6, 8, 10, 12, 14, 14, 12, 10, 8, 6}

Dataset1 үшін орташа = 10 және стандартты ауытқу (stddev) = 0

Dataset2 үшін орташа = 10 және стандартты ауытқу (stddev) = 2.83

DataSet1 үшін осы мәндерді салайық:

DataSet2 үшін де:

Жоғарыдағы екі графиктегі қызыл көлденең сызық әр жиынтықтың «орташа» немесе орташа мәнін көрсетеді (екі жағдайда да 10). Екінші графиктегі қызғылт көрсеткілер деректер мәндерінің орташа мәннен таралуын немесе өзгеруін көрсетеді. Бұл DataSet2 жағдайында 2,83 стандартты ауытқу мәнімен ұсынылған. DataSet1 барлық мәндеріне ие болғандықтан (әрқайсысы 10-нан) және ешқандай өзгеріссіз, stddev мәні нөлге тең, сондықтан ешқандай қызғылт көрсеткілер қолданылмайды.

Stddev мәні деректерді талдауда өте пайдалы бірнеше маңызды және пайдалы сипаттамаларға ие. Қалыпты үлестіру үшін деректер мәндері симметриялы түрде ортаның екі жағына таратылады. Кез-келген қалыпты таратылған деректер жиынтығы үшін графикті көлденең оське stddev-мен салыңыз және жоқ. тік осьтегі деректер мәндері, келесі график алынады.

Қалыпты тарату қасиеттері

  1. Қалыпты қисық орташа мәнге қатысты симметриялы;
  2. Орташа ортада және аймақты екі жартыға бөледі;
  3. Қисық астындағы жалпы аудан орташа = 0 және stdev = 1 үшін 1-ге тең;
  4. Таралуы толығымен орташа және stddev сипатталады

Жоғарыдағы графиктен көрініп тұрғандай, stddev келесіні білдіреді:

  •  Мәліметтердің 68,3% орташа мәннің 1 стандартты ауытқу шегінде (-1 ден +1 дейін)
  •  Деректер мәндерінің 95,4% -ы ортаның екі стандартты ауытқу шегінде   (-2-ден +2-ге дейін)
  •  Деректердің 99,7% -ы ортаның 3-стандартты ауытқу шегінде   (-3-тен +3-ке дейін)

Қоңырау тәрізді қисық астындағы аймақ өлшенген кезде берілген ауқымның ықтимал ықтималдығын көрсетеді:

  • X-тен аз: – мысалы, деректер мәндерінің 70-тен төмен болу ықтималдығы
  • X-ден үлкен – мысалы, деректер мәндерінің 95-тен үлкен болу ықтималдығы
  • X 1 мен X 2  арасында – мысалы, 65 пен 85 арасындағы деректер мәндерінің ықтималдығы

мұндағы X – қызығушылық мәні (төмендегі мысалдар).

Аумақты салу және есептеу әрдайым ыңғайлы бола бермейді, өйткені әр түрлі мәліметтер жиынтығы орташа және stddev мәндеріне ие болады. Оңтайлы есептеулер мен нақты әлем проблемаларына қолданудың бірыңғай стандартты әдісін жеңілдету үшін қалыпты үлестіру кестесінің бөлігін құрайтын Z мәндеріне стандартты түрлендіру енгізілді.

Z = (X – орташа) / stddev, мұндағы X – кездейсоқ шама.

Негізінен, бұл түрлендіру орташа және stddev мәндерін сәйкесінше 0 және 1-ге теңестіруге мәжбүр етеді, бұл Z-мәндерінің стандартты анықталған жиынтығын ( қалыпты тарату кестесінен ) жеңіл есептеулер үшін қолдануға мүмкіндік береді. Ықтималдық мәндері бар стандартты z-мәнді кестенің суреті келесідей:

Z мәніне қатысты ықтималдықты табу үшін 0.239865, алдымен оны ондық бөлшекке дейін дөңгелектеңіз (яғни 0,24). Содан кейін жолдардағы алғашқы 2 маңызды цифрды (0,2) және бағандағы ең аз цифрды (қалған 0,04) тексеріңіз. Бұл 0,09483 мәніне әкеледі.

Ықтималдық мәндері үшін (ондықтарды қосқанда) 5 ондық нүктеге дейінгі дәлдікпен толық қалыпты тарату кестесін мына жерден табуға болады.

Өмірдегі мысалдарды қарастырайық. Үлкен топтағы даралардың биіктігі қалыпты таралу схемасына сәйкес келеді. Бізде 100 адам бар, олардың биіктігі жазылған, ал орташа және stddev сәйкесінше 66 және 6 дюймге есептелген.

Z-мәндер кестесі арқылы оңай жауап беруге болатын бірнеше сұрақтардың тізімі:

  • Топтағы адамның 70 дюйм немесе одан аз болу ықтималдығы қандай?

Сұрақ – P (X <= 70) жиынтық мәнін, яғни 100-дің барлық жиынтығында, 0 мен 70 аралығында қанша мән болатынын табу.

Алдымен 70-тің X мәнін эквивалентті Z мәніне айналдырайық.

Z = (X – орташа) / stddev = (70-66) / 6 = 4/6 = 0.66667 = 0.67 (2 ондық бөлшекке дейін дөңгелек)

Енді бізге P (Z <= 0.67) = 0. 24857 (z-кестеден) табу керек

яғни топтағы жеке тұлғаның 70 дюймден аз немесе оған тең болуы 24,857% ықтималдығы бар.

Бірақ іліңіз – жоғарыда айтылғандар толық емес. Есіңізде болсын, біз барлық мүмкін болатын биіктіктердің 70-тен, яғни 0-ден 70-ке дейін болу ықтималдығын іздейміз. Жоғарыдағылар сізге орташа мәннен қажетті мәнге дейінгі бөлікті береді (яғни 66-дан 70-ке дейін). Дұрыс жауапқа жету үшін екінші жартысын қосу керек – 0-ден 66-ға дейін.

0-ден 66-ға дейінгі жарты бөлікті білдіретіндіктен (яғни орта жолдан бір ортаға дейін), оның ықтималдығы жай 0,5 құрайды.

Демек, адамның 70 дюйм немесе одан аз болу ықтималдығы = 0.24857 + 0.5 = 0. 74857 = 74.857%

Графикалық түрде (ауданды есептеу арқылы), бұл шешімді ұсынатын екі аймақ:

  • Адамның 75 дюйм немесе одан жоғары болу ықтималдығы қандай?

яғни P (X> = 75) толықтырушы кумулятивті  табыңыз.

Z = (X – орташа) / stddev = (75-66) / 6 = 9/6 = 1.5

P (Z> = 1.5) = 1- P (Z <= 1.5) = 1 – (0.5 + 0.43319) = 0.06681 = 6.681%

  • Адамның 52 дюйм мен 67 дюйм аралығында болу ықтималдығы қандай?

P (52 <= X <= 67) табыңыз.

P (52 <= X <= 67) = P [(52-66) / 6 <= Z <= (67-66) / 6] = P (-2.33 <= Z <= 0.17)

= P (Z <= 0,17) –P (Z <= -0,233) = (0,5 + 0,56749) – (.40905) =

Бұл қалыпты тарату кестесі (және z-мәндері) әдетте акциялар мен индекстерге арналған қор нарығында күтілетін бағалардың өзгеруіне кез-келген ықтималдықты есептеу үшін пайдалануды табады. Олар орташа немесе стандартты ауытқудың қалыпты таралу тұжырымдамаларына негізделген көтерілу немесе төмендеу тенденциясын, техникалық көрсеткіштерді анықтайтын диапазонды сауда-саттықта қолданылады.