浅谈资料正态分布检验在气象统计分析中的重要性

统计 分析” 课程教 学 中对资料正 态分布检验 问题 重视不够 ， 导致学 生在 科研 工作 中屡屡 出 错 等 问题 ， 提 出改进教 学 方法 ， 使 学生能更好 地理解和利 用统计 学方法解决 气象中的一些科学 问题 。
关 键词 ： 气象统计分析 ； 正态分布检验 ； 教 学方法 中图分类号 ： Ｐ ４ ４ １ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４－ ６ ３ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６－ ０ ０ ８ ５－０ ２
速、 简单地讲授 一下 ， 不 超过一 个学 时就讲 完 了。这部 分 内 容 笔者一 般安排 ２个 学时 的课 程讲 授。资料 正态分 布检验
的重要性 大概 占０ ． ５ 个学 时。
首先 ， 对正态分 布进 行简 单介绍 ， 展 示正 态分 布 曲线 图 形 。若 随机变量 服从一 个数 学期 望为 纵 方差 为 ｏ ｒ 的高 斯分 布 ， 记为Ⅳ （ ， ０ － ２ ） 。其概率 密度函数为正态分布的期望 值 决定 了其位置 ， 其标准差 决 定了其分布的幅度。 因其 曲线 呈钟形 ， 因此人们 又经常称之为钟 形 曲线 。我们 通常所
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第２ ６ 卷 第 ６期
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浅谈资料正态分布检验在气象统计分析中的重要性
王 慧 吴 丹 夏俊荣
（ 南京 信息工程大学 大气科 学学院／ 气象灾 害教育部重点实验 室 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ４ ） 摘 要： 在 利用气 象统计方 法进行 气象科研 和预报 工作 中， 资料是 否符合 正 态分 布 问题非 常重要 。针 对“ 气象
接着 ， 重点介绍 气象统计分析 中气候 资料正 态分布检验
态化方法 等 ， 多数 是抽 象地介 绍课 本 上 的相关公 式 ， 关注的 是学生 能否记住统计量 的名 称、 意 义和应用 条件 。因而大部 分学生 为了应付考 试 ， 都 是 死记 硬背 定义 和公式 ， 考试 也最 多考 到正态分布统 计量 的名称 ， 等考 试完 了也 都全 忘记 了 ， 根本不 能引起学生 的注 意。所 以 ， 如果 教师对 这部分 内容不
型的应用效 果 。因此 ， 对 于气 候 变量 是 否为 正 态分 布 的检 验， 不仅很有必 要 而且很 重要 。研 究表 明 ， 年、 月平 均气 温 、 气压 、 多雨地 区的月降水 量通 常符合 正态 分布 Ｊ ， 旬 平均气 温基 本符合正态分布 。现实 生活中 ， 非 正态变量 在气候要素
说 的标准正态分布是 ＝０ ， ＝１的ห้องสมุดไป่ตู้ 态分布 。正态 曲线与
天气 、 气候现象进行诊 断分析及预报 的常用统计 学方法 的基 本原理 和技术 ， 培养学生 运用所学 的方 法与技 能从事科 学研 究 的能力 ， 为将来从 事实际气象业务预 报及科 学研究工 作打
下基础 。本文 针对该课 程 教学 中对 资料 正态 分布 检验 问题 重视不够 ， 导致学 生在科 研工 作 中往往 出错 等 问题 ， 提出 自
横轴 间的总面积等 于 １ 。正态曲线下横轴上一定 区间的面积 反 映资料的取值分 布在该 区 间的个 数 占总 观测 次数 的百分
比， 或变量值落在该 区间的概率。横轴 （ ｐ一 ， ＋ ） 区 间内 的面积为６ ８ ． ３ ％， （ 一１ ． ９ ６ ０ ＂ ， ＋１ ． ９ ６ ．） ０ 区间 内 的面 积为 ９ ５ ． ４ ％， （ 一 ２ ． ５ ８ ｏ ＂ ， ＋２ ． ５ ８ ０ － ） 区间 内的面积为９ ９ ． ７ ％ 。这 也是 我们 通常说气候异 常超过 ±１ ． ９ ６ ０ ＂ 和 ±２ ． ５ ８ ＂ 的概率不 ０
进行强调 和详细讲解 ， 很 多学生并不 能很好地 理解 和认 识其 重要性 ， 这可能导致他们 在以后 的科研 和预报 工作 中犯 一些 低级错误 ， 研究结果有误 自己都不 能发现 。在 硕士甚 至博士 研究 生答 辩中都有类似事情 发生。
２ 教学方法
的必要性和重要性 。资料 符合 正态 分布是 各类 统计 预报模 型和统计检验方法 的先决条件 ， 大多数气 候诊断方 法和预报 模 型是在气候 变量呈 正态 分布 假定 前 提下 进行 的 Ｊ 。变 量是 否遵从正态分布 ， 直接影响气象统计 分析结果 和预测模
超过Ｏ ． ０ ５ 和０ ． ０ １ 的原 因。
己的看法 ， 希望 引起 大 家 的重视 ， 使 学生更 好地 理解 和 利用 统计学方 法解 决气象 中的一些科 学问题 ， 这对 学生将来 的工
作有很 大的帮助 。 １ 存在的 问题 目前 ， 在“ 气象统计方法” 课 程中对资料 的正态分 布检验 这部分 ， 很多教师 只是 简单讲授资料正 态分 布的统计量 和正
正态 分布又名 高斯分 布 ， 是 一种 非常 重要 的概率 分 布 ， 其在统计 学的许多 方面 有着 重大 的影 响力 。资料 的正 态分 布检验和 正态 化转换方法是 大学本 科课 程 “ 气 象统计 方法 ” 中的一部 分 内容 。该 课 程 是在 概 率 统计 、 线 性 代 数 的基 础 上， 学习利用统计学 方法 对气象要素 的特征及成 因进行 诊断 和分析或 对气象现 象进 行预 报 的方法 。它是 大气科 学 专业 的一 门专业 主干课 。通过该课程 的教学 ， 使学 生能够掌 握对
２ ０ １ ３年 １ １ 月
黑 龙江生态工程职业学 院学报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ｌ ａ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ