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均匀分布

均匀分布

什么是均匀分布?

在统计学中,均匀分布是指一种概率分布,其中所有结果的可能性均等。一副纸牌在其中具有均匀分布,因为抽出红心、梅花、菱形或黑桃的可能性相同。硬币也具有均匀分布,因为在抛硬币中正面或反面的概率是相同的。

均匀分布可以可视化为一条水平直线,因此对于返回正面或反面的硬币翻转,两者的概率 p = 0.50 并且将由 y 轴在 0.50 处的线表示。

了解均匀分布

有两种类型的均匀分布:离散和连续。掷骰子的可能结果提供了离散均匀分布的示例:可能掷出 1、2、3、4、5 或 6,但不可能掷出 2.3、4.7 或 5.5。因此,掷骰子会产生一个离散分布,每个结果的 p = 1/6。只有 6 个可能的值可以返回,中间没有任何值。

滚动单个骰子的绘制结果将离散均匀,而滚动两个或更多骰子的绘制结果(平均值)将呈正态分布。

一些均匀分布是连续的而不是离散的。理想化的随机数生成器将被视为连续均匀分布。在这种分布中,0.0 到 1.0 之间连续范围内的每个点都有平等的出现机会,但 0.0 到 1.0 之间的点数是无限的。

还有其他几个重要的连续分布,例如正态分布、卡方和学生t 分布

还有几个与分布相关的数据生成或数据分析函数,以帮助理解数据集中的变量及其方差。这些函数包括概率密度函数、累积密度和矩生成函数。

可视化均匀分布

分布是可视化一组数据的简单方法。它可以显示为图表或列表,揭示随机变量的哪些值发生的机会较低或较高。有许多不同类型的概率分布,均匀分布可能是其中最简单的一种。

在均匀分布下,可能值集合中的每个值都具有相同的发生可能性。当显示为条形图或折线图时,此分布对于每个潜在结果具有相同的高度。通过这种方式,它可以看起来像一个矩形,因此有时被描述为矩形分布。如果您考虑从一副扑克牌中抽出特定花色的可能性,抽出红心的概率与抽出黑桃的概率相同,即 1/4 或 25%。

掷出一个骰子会产生六个数字之一:1、2、3、4、5 或 6。因为只有 6 种可能的结果,所以您落在其中任何一种的概率是 16.67%(1/6 )。当绘制在图表上时,分布表示为一条水平线,在 x 轴上捕获每个可能的结果,在沿 y 轴的概率固定点。

均匀分布与正态分布

概率分布可帮助您确定未来事件的概率。一些最常见的概率分布是离散均匀分布、二项分布、连续均匀分布、正态分布和指数分布。也许最熟悉和广泛使用的一种是正态分布,通常描绘为钟形曲线。

没有rmal 分布显示连续数据是如何分布的,并断言大多数数据集中在均值或平均值上。在正态分布中,曲线下面积等于 1,所有数据的 68.27% 与平均值相差 1 个标准差(数字的分散程度); 95.45% 的数据在均值的 2 个标准差范围内,大约 99.73% 的数据在均值的 3 个标准差范围内。随着数据远离均值,数据出现的频率会降低。

离散均匀分布表明一个范围内的变量具有相同的发生概率。可能的结果没有变化,数据是离散的,而不是连续的。它的形状类似于矩形,而不是正态分布的钟形。然而,与正态分布一样,图下方的面积等于 1。

均匀分布示例

传统的一副牌中有 52 张牌。其中有四种花色:红心、方块、梅花和黑桃。每套花色包含 A、2、3、4、5、6、7、8、9、10、J、Q、K 和 2 个小丑。然而,我们将在这个例子中去掉小丑和面卡,只关注在每套花色中复制的数字卡。结果,我们剩下 40 张卡片,一组离散数据。

假设您想知道从修改后的牌组中拉出 2 张红心的概率。拉红心 2 的概率是 1/40 或 2.5%。每张卡片都是独一无二的;因此,你拉出一副牌中任何一张牌的可能性是相同的。

现在,让我们考虑从甲板上拉出一颗心的可能性。概率明显更高。为什么?我们现在只关心甲板上的西装。由于只有四套花色,拉红心的概率为 1/4 或 25%。

统一分布常见问题解答

均匀分布是什么意思?

均匀分布是一种概率分布,它断言一组离散数据的结果具有相同的概率。

均匀分布的公式是什么?

离散均匀分布的公式是

Px= 1n< mstyle scriptlevel="0" displaystyle="true">< /mrow>其中:P x=离散值的概率</ mtr></mr ow>n=</ mo>范围内的值个数\begin{对齐}&P_x = \frac{ 1 } \&\textbf{其中:} \&P_x = \text{离散值的概率} \&n = \text{数量范围内的值} \\end

与骰子的例子一样,每一面都包含一个唯一的整数。掷骰子得到任何一个数字的概率是 1/6,即 16.67%。

均匀分布是正态分布吗?

正态表示数据围绕均值分布的方式。正常数据表明,变量出现在平均值或中心附近的概率更高。离该平均值越远,观察到的数据点越少,这意味着变量远离平均值发生的概率越低。概率在正态数据中不均匀,而在均匀分布的情况下为常数。因此,均匀分布是不正常的。

均匀分布的期望是什么?

预计均匀分布将导致所有可能的结果具有相同的概率。一个变量的概率与另一个变量相同。

## 强调

  • 在正态分布中,平均值附近的数据出现得更频繁。

  • 在离散均匀分布中,结果是离散的并且具有相同的概率。

  • 均匀分布是具有同样可能结果的概率分布。

  • 在正态分布中,离平均值越远,发生频率越低。

  • 在连续均匀分布中,结果是连续且无限的。