正态性检验几种方法

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参数检验方法

参数检验方法

参数检验方法一、概述参数检验是指对某个或一组参数进行检验,以确定其是否符合特定的要求或标准。

在科学研究、工程设计、质量控制等领域中,参数检验是一个非常重要的工具。

本文将介绍参数检验的方法及步骤。

二、参数检验方法1. 正态性检验正态性检验是指对数据进行正态分布的验证。

正态分布是指数据呈现出钟形曲线分布,符合高斯分布规律。

在进行许多统计分析时,都需要先判断数据是否符合正态分布。

常用的正态性检验方法有:(1)直方图法:通过绘制数据的频率直方图来判断数据是否呈现出正态分布。

(2)Q-Q图法:通过绘制样本与理论正态分布之间的散点图来判断数据是否呈现出正态分布。

(3)K-S检验法:通过计算样本与理论正态分布之间的最大差异来判断数据是否呈现出正态分布。

2. 方差齐性检验方差齐性检验是指对不同样本之间方差是否相等进行验证。

当不同样本之间方差不相等时,可能会影响到后续统计推断结果的准确性。

常用的方差齐性检验方法有:(1)Levene检验法:通过计算不同样本之间方差的平均值来判断是否方差齐性。

(2)Bartlett检验法:通过计算不同样本之间方差的总和来判断是否方差齐性。

3. 独立性检验独立性检验是指对两个或多个变量是否独立进行验证。

当两个或多个变量存在相关关系时,可能会影响到后续统计推断结果的准确性。

常用的独立性检验方法有:(1)卡方检验法:通过计算实际观测值与理论期望值之间的差异来判断两个变量是否独立。

(2)Fisher精确概率法:对于小样本数据,可以采用Fisher精确概率法进行独立性检验。

4. 均值比较均值比较是指对不同样本之间均值是否相等进行验证。

当不同样本之间均值不相等时,可能会影响到后续统计推断结果的准确性。

常用的均值比较方法有:(1)t检验法:通过计算不同样本之间均值之差与标准误差之比来判断是否存在显著差异。

(2)方差分析法:对于多个样本之间的均值比较,可以采用方差分析法进行检验。

三、参数检验步骤1. 数据收集:收集所需的数据,并对数据进行整理和清洗。

总结正态性检验的几种方法

总结正态性检验的几种方法

总结正态性检验的几种方法1.1 正态性检验方法1)偏度系数样本的偏度系数(记为1g )的计算公式为()2331331(1)(2)(1)(2)n ii n n g x x n n s n n s μ==-=----∑, 其中s 为标准差,3μ为样本的3阶中心距,即()3311n i i x x n μ==-∑。

偏度系数是刻画数据的对称性指标,关于均值对称的数据其偏度系数为0,右侧更分散的数据偏度系数为正,左侧更分散的数据偏度系数为负。

(2)峰度系数样本的峰度系数(记为2g ),计算公式为()242412244(1)(1)3(1)(2)(3)(2)(3)(1)(1)3(1)(2)(3)(2)(3)n i i n n n g x x n n n s n n n n n n n n s n n μ=+-=-------+-=------∑,其中s 为标准差,4μ为样本的3阶中心距,即()4411n i i x x n μ==-∑。

当数据的总体分布为正态分布时,峰度系数近似为0,;当分布为正态分布的尾部更分散时,峰度系数为正;否则为负。

当峰度系数为正时,两侧极端数据较多,当峰度系数为负时,两侧极端数据较少。

(3)QQ 图QQ 图可以帮助我们鉴别样本的分布是否近似于某种类型的分布。

现假设总体为正态分布()2,N μσ,对于样本12,,,n x x x L ,其顺序统计量是(1)(2)(),,,n x x x L 。

设()x Φ为标准正态分布()0,1N 的分布函数,1()x -Φ是反函数,对应正态分布的QQ 图是由以下的点 1()0.375,,1,2,,0.25i i x i n n -⎛⎫-⎛⎫Φ= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭L , 构成的散点图,若样本数据近似为正态分布,在QQ 图上这些点近似地在直线上y x σμ=+,附近,此直线的斜率是标准差σ,截距式均值,μ,所以利用正态QQ 图可以做直观的正态性检验。

试验数据的正态性检验、数据的转换及卡方检验

试验数据的正态性检验、数据的转换及卡方检验

试验数据的正态检验、数据的转换和卡方检验目录一、符合正态分布的例子 (1)二、不符合正态分布的例子 (6)三、不符合正态分布数据的转换及转换后数据的方差分析 (11)四、次数分布资料的卡方检验 (14)在对试验数据进行方差分析前,应对数据的三性(即同质性、独立性和正态性)进行检验。

本文介绍对资料的正态性进行检验的方法,主要介绍3种检验方法:(1)频数检验——作频率分布图、看偏度系数和峰度系数,(2)作Q-Q图检验,(3)非参数检验——单个样本K-S检验。

下面以两个试验数据为例,例1为84头育肥猪的体重数据,通常符合正态分布。

例2为生长育肥猪7个试验处理组的腹泻率(百分数资料)统计结果,这类资料往往不符合正态,而大多数人以为是符合正态分布,进行方差分析的,因而不能得出正确的结论,却可能得出错误结论。

一、符合正态分布的例子【例1】 84头生长育肥猪的“体重”数据如表1-1,检验该数据是否呈正态分布。

表1-1 84头育肥猪的“体重”数据(排序后)检验方法一:频数检验——作频率分布图、看偏度系数和峰度系数步骤1:数据录入SPSS中,如图1-1。

图1-1 体重数据录入SPSS中步骤2:在SPSS里执行“分析—>描述统计—>频率”,然后弹出“频率”对话框(图1-2a),变量选择“体重”;再点右边的“统计量”按钮,弹出图“频率:统计量”对话框(图1-2b),选择“偏度”和“丰度”(图1-2b);再点右边的“图表”按钮,弹出图“频率:图表”对话框(图1-2c),选择“直方图”,并选中“在直方图显示正态曲线”图1-2a “频率”对话框图1-2b “频率:统计量”对话框图1-2c “频率:图表”对话框设置完后点“确定”后,就会出来一系列结果,包括2个表格和一个图,我们先来看看“统计量”表,如下:统计量体重N 有效84缺失0偏度.040偏度的标准误.263峰度-.202峰度的标准误.520偏度系数=0.040,峰度系数-0.202;两个系数都小于1,可认为近似于正态分布。

正态性检验的几种方法

正态性检验的几种方法

正态性检验的几种方法一、引言正态分布是自然界中一种最常见的也是最重要的分布。

因此,人们在实际使用统计分析时,总是乐于正态假定,但该假定是否成立,牵涉到正态性检验。

目前,正态性检验主要有三类方法:一是计算综合统计量,如动差法、Shapiro-Wilk 法(W 检验)、D ’Agostino 法(D 检验)、Shapiro-Francia 法(W ’检验)。

二是正态分布的拟合优度检验,如2χ检验、对数似然比检验、Kolmogorov-Smirov 检验。

三是图示法(正态概率图Normal Probability plot),如分位数图(Quantile Quantile plot ,简称QQ 图)、百分位数(Percent Percent plot ,简称PP 图)和稳定化概率图(Stablized Probability plot ,简称SP 图)等。

而本文从不同角度出发介绍正态性检验的几种常见的方法,并且就各种方法作了优劣比较,还进行了应用。

二、正态分布2.1 正态分布的概念定义1若随机变量X 的密度函数为()()()+∞∞-∈=--,,21222x e x f x σμπσ其中μ和σ为参数,且()0,,>+∞∞-∈σμ则称X 服从参数为μ和σ的正态分布,记为()2,~σμN X 。

另我们称1,0==σμ的正态分布为标准正态分布,记为()1,0~N X ,标准正态分布随机变量的密度函数和分布函数分别用()x ϕ和()x Φ表示。

引理1 若()2,~σμN X ,()x F 为X 的分布函数,则()⎪⎭⎫⎝⎛-Φ=σμx x F由引理可知,任何正态分布都可以通过标准正态分布表示。

2.2 正态分布的数字特征引理2 若()2,~σμN X ,则()()2,σμ==x D x E 引理3 若()2,~σμN X ,则X 的n 阶中心距为()()N k kn k k n kn ∈⎩⎨⎧=-+==2,!!1212,02σμ定义2 若随机变量的分布函数()x F 可表示为:()()()()x F x F x F 211εε+-= ()10<≤ε其中()x F 1为正态分布()21,σμN 的分布函数,()x F 2为正态分布()22,σμN 的分布函数,则称X 的分布为混合正态分布。

正态性的检验方法

正态性的检验方法

正态性的检验方法
正态性的检验方法通常有以下几种:
1. 直方图和正态概率图:绘制样本数据的直方图和正态概率图,通过目测判断数据是否符合正态分布。

2. 正态性假设检验:采用统计学中的正态性假设检验方法,比如Shapiro-Wilk 检验、Kolmogorov-Smirnov检验、Anderson-Darling检验等。

3. Q-Q图:绘制样本数据的Q-Q图(Quantile-Quantile Plot),将观测值的分位数与正态分布的理论分位数进行比较,若数据符合正态分布,点图应该沿着一条直线分布。

4. 箱线图:绘制样本数据的箱线图,通过观察异常值和离群点的数量和位置来判断数据是否符合正态分布。

5. 偏度和峰度检验:计算样本数据的偏度(Skewness)和峰度(Kurtosis),若偏度和峰度接近于0,则数据更接近于正态分布。

以上方法可以单独或者结合使用来检验数据的正态性,但需要注意的是,这些方法都是基于样本数据的,只能提供对正态性的近似判断,并不能确定样本数据是
否完全符合正态分布。

正态检验方法

正态检验方法

正态检验方法一、前言正态检验是统计学中常用的一种方法,用于检验数据是否符合正态分布。

正态分布是指在概率论和统计学中经常出现的一种连续概率分布,其特点是对称、单峰、钟形曲线。

正态分布在实际应用中具有很重要的意义,因此对数据进行正态检验就显得尤为重要。

本文将详细介绍正态检验的方法以及如何使用R语言进行正态检验。

二、什么是正态检验?正态检验(Normality Test)是指通过某些统计量对数据样本进行假设检验,判断样本是否符合正态分布。

常见的统计量有Kolmogorov-Smirnov (K-S) 检验、Shapiro-Wilk 检验、Anderson-Darling (A-D) 检验等。

三、K-S检验K-S检验(Kolmogorov–Smirnov test)是一种非参数假设检验方法,主要用于判断一个样本是否来自某个已知分布。

在正态性检查中,我们可以使用K-S测试来比较观察值与标准正态分布之间的差异。

1. K-S测试原理在使用K-S测试时,我们首先需要确定一个假设H0:该样本来自一个已知分布。

通常情况下,该已知分布是标准正态分布。

我们可以使用样本的均值和标准差来估计标准正态分布的参数。

接下来,我们需要计算出观察值与标准正态分布之间的最大偏差(D)。

这个偏差是指在统计学上,观察值与标准正态分布之间的最大距离。

最后,我们需要根据样本大小和显著性水平确定临界值。

如果D大于临界值,则拒绝假设H0,即该样本不符合正态分布。

2. 使用R语言进行K-S检验在R语言中,我们可以使用ks.test()函数进行K-S检验。

该函数包含两个参数:x表示要检验的数据向量;y表示用于比较的已知分布。

例如:```R# 生成一个随机数向量set.seed(123)x <- rnorm(100)# 进行K-S检验ks.test(x, "pnorm")```输出结果为:```ROne-sample Kolmogorov-Smirnov testdata: xD = 0.0863, p-value = 0.4814alternative hypothesis: two-sided```其中,D表示最大偏差;p-value表示拒绝原假设的显著性水平。

误差项正态性与异方差性的检验方法

误差项正态性与异方差性的检验方法

误差项正态性与异方差性的检验方法误差项正态性与异方差性的检验方法在统计学中扮演着重要的角色。

正态性检验用于判断误差项是否符合正态分布,而异方差性检验则用于确定误差项是否具有相等的方差。

本文将介绍常用的误差项正态性检验方法和异方差性检验方法,并探讨它们在实际应用中的意义。

一、误差项正态性检验方法误差项正态性的检验是在统计模型中常见的一项前提条件,许多统计方法都要求误差项呈现正态分布。

常用的误差项正态性检验方法包括图形法、Shapiro-Wilk检验和Kolmogorov-Smirnov检验。

1. 图形法图形法是最简单直观的误差项正态性检验方法之一。

通过绘制误差项的直方图、Q-Q图或者P-P图来观察误差项是否近似正态分布。

直方图可以显示误差项的分布情况,Q-Q图对应观测值和正态分布的分位数进行比较,P-P图则是对观测值和正态分布的累积概率进行比较。

2. Shapiro-Wilk检验Shapiro-Wilk检验是一种常用的统计检验方法,用于检验小样本数据是否符合正态分布。

该检验基于观测值和理论正态分布的协方差矩阵,通过计算统计量W来判断两者的一致性。

当p值小于设定的显著性水平时,拒绝假设,即误差项不符合正态分布。

3. Kolmogorov-Smirnov检验Kolmogorov-Smirnov检验是一种常用的非参数检验方法,用于判断样本是否来自于特定的分布。

在误差项正态性检验中,可以将样本与正态分布进行比较。

通过计算累积分布函数的差值来确定两者的差异程度,当p值小于显著性水平时,拒绝假设,即误差项不符合正态分布。

二、异方差性检验方法异方差性指的是误差项具有不同的方差,即在不同自变量取值下误差项的方差不相等。

当出现异方差性时,可能会导致统计结果的偏误。

常用的异方差性检验方法包括图形法、Breusch-Pagan检验和White检验。

1. 图形法图形法是一种初步观察误差项异方差性的方法。

可以通过绘制模型残差与自变量的散点图来判断是否存在异方差性。

连续变量正态分布检验

连续变量正态分布检验

连续变量正态分布检验
对连续变量的正态性进行检验可以使用多种方法,以下是一些常见的方法:
1. 直方图或密度图检验:首先可以画出数据的频数分布直方图或概率密度图,通过观察图形来判断数据是否呈现正态分布形态。

2. 正态概率图检验:通过做出正态概率图,将数据的实际分位数和正态分布的理论分位数进行比较,如果点呈现近似直线分布,则表明数据近似正态分布。

3. KS检验:KS检验是常用的分布拟合检验方法之一,可以通过将数据与正态分布进行比较,计算KS统计量,判断数据是
否符合正态分布假设。

4. Shapiro-Wilk检验:Shapiro-Wilk检验也是一种常用的正态
性检验方法,该方法对于样本量较小的数据具有更好的鲁棒性,可以在显著性水平上进行检验,以此来判断数据是否符合正态分布。

需要注意的是,上述方法并非绝对准确,其结果也受样本量和数据分布等因素的影响。

在实际应用中,需要结合多种方法来综合判断数据是否符合正态分布假设。

正态性检验

正态性检验

正态性检验安德森-达令检验、柯尔莫哥洛夫-斯米诺夫检验、雅克-贝拉检验、偏度检验、峰度检验、爱泼斯-普利检验、夏皮洛-威尔克检验。

有些统计方法只适用于正态分布或近似正态分布资料,如用均数和标准差描述资料的集中或离散情况,用正态分布法确定正常值范围及用t检验两均数间相差是否显著等,因此在用这些方法前,需考虑进行正态性检验。

正态分布的特征是对称和正态峰。

分布对称时众数和均数密合,若均数-众数>0,称正偏态。

因为有少数变量值很大,使曲线右侧尾部拖得很长,故又称右偏态;若均数-众数<0称负偏态。

因为有少数变量值很小,使曲线左侧尾部拖得很长,故又称左偏态,见图7.1(a)。

正态曲线的峰度叫正态峰,见图7.1(b)中的虚线,离均数近的或很远的变量值都较正态峰的多的称尖峭峰,离均数近或很远变量值都较正态峰的少的称平阔峰。

图7.1频数分布的偏度和峰度正态性检验的方法有两类。

一类对偏度、峰度只用一个指标综合检验,另一类是对两者各用一个指标检验,前者有W法、D法、正态概率纸法等,后者有动差法亦称矩法。

现仅将W法与动差法分述于下;1.W法此法宜用于小样本资料的正态性检验,尤其是n≤50时,检验步骤如下;(1)将n个变量值Xi从小至大排队编秩。

X1<X2<……<XN< p>见表7.5第(1)栏,表中第(2)、第(3)栏是变量值,第(2)栏由上而下从小至大排列,第(3)栏由下而上从小至大排列。

第(4)栏是第(3)栏与第(2)栏之差。

(2)由附表5按n查出ain系数列入表7.5第(5)栏,由于当n为奇数时,对应于中位数秩次的ain为0,所以中位数只列出,不参加计算。

第(6)栏是第(5)栏与第(4)栏的乘积。

(3)按式(7.8)计算W值(7.8)式中分子的∑,当n是偶数时,为的缩写,当n是奇数时为的缩写,表7.5 第(6)栏的合计平方后即为分子。

分母按原始资料计算。

(4)查附表6得P值,作出推断结论,按n查得W(n,α),α是检验前指定的检验水准,若W>W(n,α)则在α水准上按受H0,资料来自正态分布总体,或服从正态分布;若W≤W(n,α),则在α水准上拒绝H0,接受H1,资料非正态。

正态性检验的一般方法汇总

正态性检验的一般方法汇总
Kolmogorov-Smirnov检验的修正,当总体均值和方
Lilliefor提出用样本均值和标准差代替总体的期望和标
Kolmogorov-Smirnov正态性检验法,它定义了一个
统计量;
Fn(x)- Fo(x)|参数未知,由计算得
查表得Lilliefor检验的临界值,确定拒绝域,得出结论。
若两者间的差距很小,则推
样本所来自的总体分布服从某特定分布
:样本所来自的总体分布不服从某特定分布
Fo(x)表示分布的分布函数,Fn(x)表示一组随机
D为Fo(x)与Fn(x)差距的最大值,定义如下式:
a,P{Dn>d}=a.
35位健康男性在未进食前的血糖浓度如表所示,试测验这组
μ=80,标准差σ=6的正态分布
2)检验原理
2=0,则=,意味着对于,观测频数与期望频数完全一致,
2值越小。
与不应有较大差异,即2值
2值过大,则怀疑原假设。
R={2d} ,判断统计量是否落入拒绝域,得出结论。
Kolmogorov-Smirnov正态性检验:
检验法是检验单一样本是否来自某一特定
比如检验一组数据是否为正态分布。它的检验方法是以样本数
)/2; 值可查表得出;
2]
1)()
[()]()niniiiniiaXXWXX
α(可通过查表求得),按表上行
α舍弃正态性假设;若W>Wα,接受正态性假
21()niiXX
六、大样本场合(50<n<100)的D检验
检验统计量:
)
2
)
1()2()()niiniiniXDnXX
时,拒绝域为。其中
1101200203

正态性检验的一般方法汇总

正态性检验的一般方法汇总

正态性检验的一般方法汇总1. 引言正态性检验是统计学中一项重要的方法,用于确定数据是否服从正态分布。

正态分布在许多统计分析和假设检验中起着关键的作用,因此正态性检验对于数据分析的准确性和可靠性至关重要。

本文将综合介绍正态性检验的一般方法,包括直方图和正态概率图的可视化检验方法以及统计量检验方法。

2. 直方图检验直方图是一种用柱状图表示数据分布情况的可视化工具。

在正态性检验中,直方图可以帮助我们初步判断数据是否服从正态分布。

具体操作时,我们将数据划分为若干个区间,并统计每个区间内数据的频数。

如果直方图呈现钟形曲线,则表明数据具有较好的正态性。

反之,如果直方图呈现偏态分布,则可能说明数据不符合正态分布。

3. 正态概率图检验正态概率图是一种常用的正态性检验方法,其基本原理是将数据的分位数与标准正态分布的分位数进行比较。

通过在图上绘制数据的累积分布函数与标准正态分布的理论分布函数之间的关系,我们可以直观地判断数据是否服从正态分布。

在正态概率图中,数据点应当分布在一条直线上,如果数据点在直线上,则说明数据分布接近正态分布。

4. 统计量检验除了可视化方法,我们还可以使用统计量进行正态性检验。

常见的统计量检验方法包括Kolmogorov-Smirnov检验、Shapiro-Wilk检验和D'Agostino-Pearson检验等。

这些检验方法都基于假设检验的原理,通过计算统计量并与理论分布进行比较,从而判断数据是否服从正态分布。

4.1 Kolmogorov-Smirnov检验Kolmogorov-Smirnov检验是一种常见的非参数检验方法,用于检验数据是否来自特定的分布。

在正态性检验中,Kolmogorov-Smirnov检验可以用来检验数据是否符合正态分布。

该检验基于经验分布函数和理论分布函数之间的最大差异,通过计算统计量并与临界值进行比较,可以判断数据的正态性。

4.2 Shapiro-Wilk检验Shapiro-Wilk检验是一种适用于小样本数据的正态性检验方法,其原理是通过计算统计量来衡量数据与正态分布之间的偏差程度。

正态性检验和正态转换的方法以及在SPSS中的实现

正态性检验和正态转换的方法以及在SPSS中的实现

正态性检验和正态转换的⽅法以及在SPSS中的实现正态性检验的⽅法以及在SPSS中的实现本⽂将汇总正态检验常⽤的⽅法以及各种⽅法的适⽤条件和在SPSS中的实现,此外,还将提及将⾮正态分布转化为正态分布的⽅法,以及选择转化⽅法的依据。

⼀、正态检验⽅法1.1观察分布,预先判断先做直⽅图看看是否⼤概符合正态分布,Graph-->legacy dialogs-->histogram-->选⼊变量--》OK.如果距离正态分布的样⼦太远了,就不要做以下⼯作了。

1.2计算偏度(Skewness)和峰度(Kurtosis) ,当它们接近0时,为正态这是⼀种⽐较直观的⽅法,⽤于初步判断。

1)在SPSS中通⽤菜单栏Analyze—Reports—Case Summaries分析过程Statistics的选择项中计算偏度(Skewness)和峰度(Kurtosis) ;2)通过Analyze—Reports—Report Summaies in Row s分析过程Report 的Summary 的选择项计算偏度、峰度;或者通过Reprts—Report Summaries in Columns 分析过程的Summary 选择项计算偏度和峰度;3)通过Analyze—Descriptive Statistics—Frequencies分析过程的Statistics的选择项Distribution中计算偏度、峰度;4)通过Analyze—Descriptive Statist ics—Descr iptives分析过程的Opt ions的选择项Distribution中计算偏度、峰度;5)通过Analyze—Compare means—means 分析过程的Options 的选择项Statistics 中选择统计量Skewness (偏度)、Kurto sis (峰度)来对数据资料进⾏正态性检验。

附偏度和峰度统计意义:偏度主要是研究分布形状是否对称:约等于0 则可以认为分布是对称的;>0 则可以认为右偏态,此时在均值右边的数据更为分散;<0 则可以认为左偏态,此时在均值左边的数据更为分散。

正态分布和非正态分布使用的检验方法

正态分布和非正态分布使用的检验方法

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正态分布的检验方法

正态分布的检验方法

正态分布的检验方法正态分布是统计学中经常使用的一个概率分布。

这种分布在自然界和社会现象中都经常出现。

在统计学中,我们经常需要进行正态分布的检验,来确定特定数据集是否遵循正态分布。

本文将探讨几种常用的正态分布检验方法。

1. Shapiro-Wilk检验Shapiro-Wilk检验是最常用的正态分布检验之一。

它的原理是通过将样本数据与理论上符合正态分布的数据进行比较来检验数据是否符合正态分布。

该检验的零假设为:样本数据服从正态分布。

如果p 值小于显著性水平,那么就可以拒绝零假设,即拒绝数据服从正态分布的假设。

否则,我们不能拒绝零假设,即不能拒绝数据服从正态分布的假设。

2. Anderson-Darling检验Anderson-Darling检验也是一种常用的正态分布检验方法。

它的原理是通过计算样本数据与正态分布的偏离程度来判断数据是否服从正态分布。

该检验的零假设为:样本数据服从正态分布。

如果p值小于显著性水平,那么就可以拒绝零假设,并认为样本数据不服从正态分布。

3. Kolmogorov-Smirnov检验Kolmogorov-Smirnov检验是一种基于累积分布函数的正态分布检验方法。

该检验的原理是通过计算样本数据的经验累积分布函数和理论上的标准正态分布累积分布函数的偏离程度来判断数据是否服从正态分布。

该检验的零假设为:样本数据服从正态分布。

如果p值小于显著性水平,那么就可以拒绝零假设,并认为样本数据不服从正态分布。

4. Lilliefors检验Lilliefors检验是一种改进的Kolmogorov-Smirnov检验方法。

它能够检测非标准化的数据分布,并且具有较高的敏感性。

该检验的原理和K-S检验基本一致,但是通过使用Lilliefors纠正系数来计算样本数据和标准正态分布累积分布函数偏离程度的大小。

该检验的零假设为:样本数据服从正态分布。

如果p值小于显著性水平,那么就可以拒绝零假设,并认为样本数据不服从正态分布。

资料的正态性检验汇总

资料的正态性检验汇总

资料的正态性检验汇总S PSS和SAS常用正态检验方法一、图示法1、P-P图以样本的累计频率作为横坐标,以安装正态分布计算的相应累计概率作为纵坐标,把样本值表现为直角坐标系中的散点。

如果资料服从整体分布,则样本点应围绕第一象限的对角线分布。

2、Q-Q图以样本的分位数作为横坐标,以按照正态分布计算的相应分位点作为纵坐标,把样本表现为指教坐标系的散点。

如果资料服从正态分布,则样本点应该呈一条围绕第一象限对角线的直线。

以上两种方法以Q-Q图为佳,效率较高。

3、直方图判断方法:是否以钟形分布,同时可以选择输出正态性曲线。

4、箱式图判断方法:观测离群值和中位数。

5、茎叶图类似与直方图,但实质不同。

二、计算法1、偏度系数(Skewness)和峰度系数(Kurtosis)计算公式:g1表示偏度,g2表示峰度,通过计算g1和g2及其标准误σg1及σg2然后作U检验。

两种检验同时得出U<U0.05=1.96,即p>0.05的结论时,才可以认为该组资料服从正态分布。

由公式可见,部分文献中所说的“偏度和峰度都接近0……可以认为……近似服从正态分布”并不严谨。

2、非参数检验方法非参数检验方法包括Kolmogorov-Smirnov检验(D检验)和Shapiro- Wilk(W检验)。

SAS中规定:当样本含量n≤2000时,结果以Shapiro – Wilk(W检验)为准,当样本含量n >2000时,结果以Kolmogorov – Smirnov(D检验)为准。

SPSS中则这样规定:(1)如果指定的是非整数权重,则在加权样本大小位于3和50之间时,计算Shapiro-Wilk统计量。

对于无权重或整数权重,在加权样本大小位于3和5000之间时,计算该统计量。

由此可见,部分SPSS教材里面关于“Shapiro – Wilk适用于样本量3-50之间的数据”的说法实在是理解片面,误人子弟。

(2)单样本Kolmogorov-Smirnov检验可用于检验变量(例如income)是否为正态分布。

正态性检验方法

正态性检验方法

正态性检验方法在数据分析过程中,往往需要数据服从正态分布,正态分布,也称“常态分布”,又名高斯分布,在求二项分布的渐近公式中得到。

很多方法都需要数据满足正态分布,比如方差分析、独立t检验、线性回归分析(因变量)等。

如果说没有这个前提可能会导致分析不严谨等等。

所以进行数据正态性检验很重要。

那么如何进行正态性检验?接下来进行说明。

一、检验方法SPSSAU共提供三种正态性检验的方法,分别是描述法、正态性检验以及图示法,其中图示法包括直方图以及P-P/Q-Q图。

1.1描述法理论上讲,标准正态分布偏度和峰度均为0,但现实中数据无法满足标准正态分布,因而如果峰度绝对值小于10并且偏度绝对值小于3,则说明数据虽然不是绝对正态,但基本可接受为正态分布。

从上表可以看出例子中峰度为1.160绝对值小于10,偏度为-1.084绝对值小于3。

说明数据基本可以接受为正态分布。

1.2正态性检验SPSSAU的正态性检验包括三种:正态性shapro-WiIk检验、正态性Kolmogorov-Smirnov检验和Jarque-Bera检验。

背景简单描述:调查一个班级的53名学生的身高,判断搜集的数据是否满足μ=140.79,σ=8.6的正态分布。

由于n>50,所以检验方法选择K-S检验或者J-B检验。

如果利用K-S检验进行证明,步骤如下:H0:x服从μ=140.79,σ=8.6的正态分布H1:x不服从μ=140.79,σ=8.6的正态分布附表如下:因为样本超过35,并且α=0.05,所以D约为1.36/≈0.187;相应指标首先计算K-S检验中的D统计量,计算公式如下:【D=maxleft{D^{+},D^{-}ight}】【D^{+}=left|F_{n}left(x_{(k)}ight)-F_{0}left(x_{(k)}ight)ight|】【D^{-}=left|F_{n}left(x_{(k)}ight)-F_{0}left(x_{(k-1)}ight)ight|】首先将数据按从小到大进行排序,用x进行描述,k代表次序,然后计算其标准化的数据,标准化公式为:【x^{prime}=rac{x-mu}{sigma}】接着算出每个数据的频次,并记录好累积频次,然后计算【F_{n}left(x_{(k)}ight)】,(N为累积频次),n为样本量即例子中的53。

正态性检验方法

正态性检验方法

SPSS和SAS常用正态检验方法许多计量资料的分析方法要求数据分布是正态或近似正态,因此对原始独立测定数据进行正态性检验是十分必要的。

通过绘制数据的频数分布直方图来定性地判断数据分布正态性。

这样的图形判断决不是严格的正态性检验,它所提供的信息只是对正态性检验的重要补充。

正态性检验主要有三类方法:一、计算综合统计量如动差法、夏皮罗-威尔克Shapiro-Wilk 法(W 检验) 、达戈斯提诺D′Agostino 法(D 检验) 、Shapiro-Francia法(W′检验) .二、正态分布的拟合优度检验如皮尔逊χ2检验、对数似然比检验、柯尔莫哥洛夫Kolmogorov-Smirov 法检验.三、图示法(正态概率图Normal Probability plot)如分位数图(Quantile Quantileplot ,简称QQ 图) 、百分位数(Percent Percent plot ,简称PP 图) 和稳定化概率图(Stablized Probability plot ,简称SP 图) 等.下面介绍几种较统计软件中常用的正态性检验方法1、用偏态系数和峰态系数检验数据正态性偏态系数Sk,它用于检验不对称性;峰态系数Ku,它用于检验峰态。

S k= 0, K u= 0 时, 分布呈正态, S k> 0 时, 分布呈正偏态,S k < 0 时, 分布呈负偏态。

适用条件:样本含量应大于2002、用夏皮罗-威尔克(Shapiro-Wilk)法检验数据正态性即W检验,1965 年提出,适用于样本含量n ≤50 时的正态性检验;。

3、用达戈斯提诺(D′Agostino)法检验数据正态性即D检验,1971提出,正态性D检验该方法效率高,是比较精确的正态检验法。

4、Shapiro-Francia 法即W′检验,于1972 年提出,适用于50 < n < 100 时的正态性检验。

5、QQ图或PP图散点聚集在固定直线的周围,可以认为数据资料近似服从正态分布SPSS&SAS规则:SPSS 规定:当样本含量3 ≤n ≤5000 时,结果以Shapiro - Wilk (W 检验) 为准,当样本含量n > 5000 结果以Kolmogorov - Smirnov 为准。

样本数据的分布检验方法

样本数据的分布检验方法

样本数据的分布检验方法样本数据的分布检验是统计学中的一个重要概念,它用于判断给定数据是否来自一个特定的分布。

在科学研究、财务分析、市场调查等领域中,分布检验对于验证数据的可靠性和准确性非常重要。

本文将介绍一些常用的样本数据分布检验方法。

1. 正态性检验(Normality Test)正态性检验用于验证一个样本是否来自于正态分布。

常用的正态性检验方法有下列几种:- Shapiro-Wilk检验:Shapiro-Wilk检验是一种比较常用的正态性检验方法。

它基于样本数据的偏度和峰度等统计指标,通过计算检验统计量W来判断样本是否来自正态分布。

如果样本不是来自正态分布,W的值将接近于0。

- Kolmogorov-Smirnov检验:Kolmogorov-Smirnov检验是一种非参数的正态性检验方法。

它通过计算样本数据的累积分布函数与理论正态分布的累积分布函数之间的差异,来判断样本是否来自于正态分布。

如果样本不是来自正态分布,检验统计量的值将较大。

- Anderson-Darling检验:Anderson-Darling检验是一种基于Kolmogorov-Smirnov检验进行改进的正态性检验方法。

它对检验统计量进行了调整,使其在小样本情况下更加可靠。

2. 偏度和峰度检验(Skewness and Kurtosis Test)偏度和峰度是描述数据分布特征的统计量。

偏度度量分布的对称性,峰度度量分布的尖锐程度。

常用的偏度和峰度检验方法有下列几种:- D'Agostino-Pearson检验:D'Agostino-Pearson检验是一种常用的偏度和峰度检验方法。

该方法基于样本数据的偏度和峰度统计量,通过计算一个综合的检验统计量来判断样本是否来自于正态分布。

- Jarque-Bera检验:Jarque-Bera检验是另一种常用的偏度和峰度检验方法。

它通过计算样本数据的偏度和峰度的标准化值,来判断样本是否来自于正态分布。

统计学中的正态性检验方法

统计学中的正态性检验方法

统计学中的正态性检验方法统计学是一门研究数据收集、分析和解释的学科,它在各个领域都有广泛的应用。

正态性检验是统计学中的一个重要概念,用于判断数据是否服从正态分布。

本文将介绍统计学中的正态性检验方法,探讨其原理和应用。

一、正态分布的特征正态分布是统计学中最为常见的分布形式,也被称为高斯分布。

它具有以下特征:均值为μ,标准差为σ,对称分布,呈钟形曲线。

正态分布在自然界和社会科学中广泛存在,例如身高、体重、考试成绩等都可以近似看作服从正态分布。

二、为什么需要正态性检验正态性检验的目的是验证数据是否符合正态分布的假设。

在许多统计分析中,例如回归分析、方差分析等,都要求数据服从正态分布。

如果数据不满足正态性假设,可能会导致结果的偏差和误差。

因此,正态性检验是保证统计分析结果可靠性的重要步骤。

三、常见的正态性检验方法1. 直方图检验法直方图是一种常用的图形表示方法,可以用来观察数据的分布情况。

正态分布的直方图呈现出钟形曲线,而非正态分布的数据则会显示出不同的形状。

通过观察直方图的形状,可以初步判断数据是否服从正态分布。

2. QQ图检验法QQ图是一种用于检验数据是否服从某种分布的图形方法。

它将数据的分位数与理论分位数进行比较,如果数据点近似落在一条直线上,则说明数据近似服从正态分布。

如果数据点偏离直线,则说明数据不符合正态分布。

QQ图可以直观地展示数据的分布情况,是一种常用的正态性检验方法。

3. Shapiro-Wilk检验法Shapiro-Wilk检验是一种常用的正态性检验方法,它基于数据的偏度和峰度进行计算。

该检验方法的原假设是数据服从正态分布,备择假设是数据不服从正态分布。

通过计算统计量和对应的p值,可以判断数据是否符合正态分布。

如果p值小于显著性水平(通常为0.05),则拒绝原假设,即数据不服从正态分布。

四、正态性检验的应用正态性检验在统计学中有广泛的应用。

例如,在回归分析中,需要检验残差是否服从正态分布,以验证模型的合理性。

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正态性检验的几种方法一、引言正态分布是自然界中一种最常见的也是最重要的分布。

因此,人们在实际使用统计分析时,总是乐于正态假定,但该假定是否成立,牵涉到正态性检验。

目前,正态性检验主要有三类方法:一是计算综合统计量,如动差法、Shapiro-Wilk 法(W 检验)、D ’Agostino 法(D 检验)、Shapiro-Francia 法(W ’检验)。

二是正态分布的拟合优度检验,如2χ检验、对数似然比检验、Kolmogorov-Smirov 检验。

三是图示法(正态概率图Normal Probability plot),如分位数图(Quantile Quantile plot ,简称QQ 图)、百分位数(Percent Percent plot ,简称PP 图)和稳定化概率图(Stablized Probability plot ,简称SP 图)等。

而本文从不同角度出发介绍正态性检验的几种常见的方法,并且就各种方法作了优劣比较,还进行了应用。

二、正态分布2.1 正态分布的概念定义1若随机变量X 的密度函数为()()()+∞∞-∈=--,,21222x e x f x σμπσ其中μ和σ为参数,且()0,,>+∞∞-∈σμ则称X 服从参数为μ和σ的正态分布,记为()2,~σμN X 。

另我们称1,0==σμ的正态分布为标准正态分布,记为()1,0~N X ,标准正态分布随机变量的密度函数和分布函数分别用()x ϕ和()x Φ表示。

引理1 若()2,~σμN X ,()x F 为X 的分布函数,则()⎪⎭⎫⎝⎛-Φ=σμx x F由引理可知,任何正态分布都可以通过标准正态分布表示。

2.2 正态分布的数字特征引理2 若()2,~σμN X ,则()()2,σμ==x D x E 引理3 若()2,~σμN X ,则X 的n 阶中心距为()()N k kn k k n kn ∈⎩⎨⎧=-+==2,!!1212,02σμ定义2 若随机变量的分布函数()x F 可表示为:()()()()x F x F x F 211εε+-= ()10<≤ε其中()x F 1为正态分布()21,σμN 的分布函数,()x F 2为正态分布()22,σμN 的分布函数,则称X 的分布为混合正态分布。

注:引理1、2、3的证明见参考文献[1]和[2]。

三、几种常见的正态性检验及其应用3.1 计算综合统计量法3.1.1 Shapiro-Wilk 检验(W 检验) 1.W 检验的一般步骤Shapiro-Wilk 检验在大多数情况下具有很高的效能和综合性。

检验的基本步骤如下:1)建立原假设0H :X 服从正态分布2)把从总体中获得的n 个样本观测值按由小到大的次序排列成:()()()n x x x ≤≤≤ (21)3)选择恰当的统计量W 为:()()()[]()∑∑=-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=n i i i i n n i i x x x x w a W 12_2121 式中[]2/n 表示2/n 的整数部分,系数()W a i 可查W 检验的系数表,[]2/n 表示数2/n 的整数部分。

4)根据给定的检验水平α和样本容量n 查W 检验统计量W 的p 分位数得统计量W 的α分位数αW 。

5)计算并判断:给定样本值1x ,…,n x ,计算W 并与αW 比较,若αW W <则拒绝0H ,反之,则不能拒绝0H 。

注:有关W 检验的原理及W 检验的系数及分位数表见参考文献[5]。

2.W 检验的应用抽查用克矽平治疗的矽肺患者10名,得他们治疗前后血红蛋白的差(单位:克%)如下:2。

7,-1。

2,-1。

0,0,0。

7,2。

0,3。

7,-0。

6,0。

8,-0。

3,试用W 检验检验治疗前后血红单倍的差是否服从正态分布。

把题中的数据按由小到大的次序排好填入表1表1 患者血红蛋白差值表i ()i x ()i x -11 ()()i i x x --11()W α 1 -1.2 3.7 4.9 0.5733 2 -1.0 2.7 3.7 0.3291 3 -0.6 2.0 2.6 0.2141 4 -0.3 0.8 1.1 0.1224 50.70.70.0399把表的数据代入公式()()()[]()∑∑=-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=n i i i i n n i i x x x x w a W 12_2121,经计算得9251.0=W 。

若取05.0=α,查统计量W 的α分位数表得10=n 时,842.0=αW ,因为αW W >,所以不拒绝原假设。

虽然W 检验是一种有效地正态性检验方法,但它一般只适用于容量为3至50的样本,随着n 的增大,一般用于计算分位数的分布拟合的技术不能使用。

3.1.2 D ’Agostino 检验 (D 检验)D ’Agostino 检验适合测量次数较多的情况,检验统计量为()()∑∑==-⎪⎭⎫⎝⎛+-=ni i ni i XX n X n i D 122/3121 在零假设为真时,28209479.0)(≈D E ,n D Var /02998598.0)(=,()02998598.028209479.0n D Y -=,渐进分布为)10(,N ,但由于接近)10(,N 的速度十分慢,因而 D ’Agostino 用随机模拟法得到了Y 的分位数表,在给定了显著性水平α后,用统计量Y 进行检验的拒绝域为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥≤-212ααY Y Y Y 或。

注:有关D 检验的原理及D 检验的分位数表见参考文献[6]。

3.2 正态分布的拟合优度检验 3.2.1 2χ拟合优度检验法 1. 2χ拟合优度检验法的理论2χ拟合优度检验法是基于2χ分布函数来分析连续性测量数据是否遵从正态分布的问题。

并根据正态分布的理论(期望)次数(oi f )和实际分布的次数(ei f ),对次数进行假设检验,从而判断分布是否遵从正态分布。

()∑-=eiei oi f f f 22χ其中,oi f 为次数分布各区间实际次数,ei f 为正态分布各区间的理论次数。

在SPSS 中进行2χ拟合优度检验,读取检验的伴随概率(p )。

如果05.0>p ,则可以用正态分布来拟合;如果05.0<p ,则不能用正态分布来拟合。

2χ拟合优度检验法不仅适用于正态性检验,还适用于其他分布的检验,对正态性检验来说不具有特效型。

2. 2χ拟合优度检验法的应用由于考试成绩总体是一个很特殊的总体,用2χ的拟合优度检验法对其进行正态检验时存在明显缺陷。

例如,一组很低含有负值但有对称性的数据,经2χ检验后也可被认为服从正态分布,但它作为学生的考试成绩就不具有实际意义。

所以,对考试成绩总体进行正态分布检验时,仅按通常2χ拟合优度检验是不够的。

设试卷总分为W ,根据教育统计学的基本原理,在正常的教学条件下,学生成绩应该服从均值为 %70⨯W ,标准差为%10⨯W 的正态分布。

如果均值和标准差的值过低或过高,都说明我们在教学过程中出现了较大的失误,此时进行正态性检验已失去应有的实际意义。

为了能反映在正常教学条件下,教和学的具体情况,在对学生考试成绩这一特殊总体进行2χ的拟合优度检验时,合理服从正态分布的成绩应满足以下条件:①()8.05.0/,∈W X ,其中X 为学生平均成绩(样本均值) ②根据概率论中的σ3原则,标准差()155,∈σ ③按通常拟合优度的2χ检验法,检验学生成绩总体服从正态分布。

计算公式如下:样本均值∑==ni i x n X 11,样本方差()2121∑=-=n i i X x n S ,式中n 为考生人数。

判断均值和标准差是否满足条件①②,若不满足则认为成绩不服从正态分布。

若满足则利用试卷成绩的均值X 及方差2S 作为总体均值μ 及总体方差2σ的估计,用ξ表示试卷成绩总体,则作如下假设:()20,~:S X N H ξ为了检验上述假设是否正确,系统将成绩区间[]W ,0划分为k 个区间,分点为121-<<<k t t t ,从而计算试卷成绩在各区间内的频数i V ,若有),(~2S X N ξ,则可求得在各区间取值的理论概率)()(1--=i i i t F t F P ,其中()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ=≤=SX t t X P t F i i i )(,)(x Φ表示标准正态分布的分布函数i=1,2,…,k 。

则各区间的理论频数i i nP U = 构成统计量()∑=-=ni iI i U V V x 122。

根据皮尔森定理可知,上述统计量趋近于自由度()m k --1的2χ分布。

其中m 为总体未知参数的个数,对于正态分布m 应等于2。

设给定信度α,查2χ分布表,得()212--k x a ,若()2122--<k x x a ,则接受0H ,说明这批成绩分布服从正态分布,否则拒绝0H 。

3.2.2 Kolmogorov-Smirnov 检验 (K-S 检验)Kolmogorov-Smirnov 检验通过样本的经验分布函数与给定分布函数的比较,推断该样本是否来自给定分布函数的总体。

容量n 的样本的经验分布函数记为)(x F n ,可由样本中小于x 的数据所占的比例得到,给定分布函数记为)(x G ,构造的统计量为()))(max(x G x F D n n -=即两个分布函数之差的最大值,对于零假设: 总体服从给定的分布)(x G 及给定的α,根据n D 的极限分布 (∞→n 时的分布) 确定统计量关于是否接受零假设的数量界限。

3.3 图示法3.3.1 图示法的原理一般的二维概率图是这样一种散点图,其中一个坐标为原始数据排序后的数据,而另一个坐标来自标准分布的期望有序统计量。

如果来自某一总体的数据的分布只与标准分布仅差一位置或尺度常数,那么最终概率图将近似为一条直线,极端偏离直线表明该资料不是来自所指定的分布。

随着概率图的不断发展,目前已发展了许多新型的概率图,如SP 图等。

设)()2()1(n X X X ≤≤≤ 是分布函数)(X F 的有序随机样本,假设存在连续位置尺度函数(){}σμ/0-X F (本文假定)(0X F 为正态分布),其中μ和σ分别为总体均值和标准差,通常可用样本的极大似然估计μˆ和σˆ代替。

要检验0F F =,等价于下列散点图中点近似在一条直线上。

(1)QQ 图就是作1q 与()1X 的散点图。

(2)PP 图就是作i t 与i u 的散点图。

(3)SP 图就是作i r 与i s 的散点图。

表2 三种图形的()%-1100α接受区间计算公式图形形式 接受区间界限QQ ()[]{}{}a i d q F F X 2/arcsin sin 2/10210πσμ±+=-PP {}a d t u 2/)arcsin(sin 2/12π±=SP a d r s ±=这里QQ 图较为常用,而SP 图效率最高,因为SP 图相当于对统计量进行方差稳定化转换(反正弦变换)。

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