Klokkromme en normale verdelingsdefinitie
Wat een klokcurve betekent in wiskunde en wetenschappen
oonal/Getty Images
De voorwaarde belcurve wordt gebruikt om het wiskundige concept te beschrijven dat normale verdeling wordt genoemd, ook wel Gauss-verdeling genoemd. 'Belcurve' verwijst naar de belvorm die wordt gecreëerd wanneer een lijn wordt geplot met behulp van de gegevenspunten voor een item dat voldoet aan de criteria van normale verdeling.
In een klokkromme bevat het midden het grootste getal van een waarde en daarom is het het hoogste punt op de boog van de lijn. Dit punt wordt verwezen naar de gemeen, maar in eenvoudige bewoordingen is het het hoogste aantal keren dat een element voorkomt (statistisch gezien de modus).
Normale verdeling
Het belangrijkste om op te merken over a normale verdeling is dat de curve in het midden geconcentreerd is en aan beide zijden afneemt. Dit is belangrijk omdat de gegevens minder de neiging hebben om ongewoon extreme waarden te produceren, uitbijters genoemd, in vergelijking met andere distributies. Ook betekent de belcurve dat de gegevens symmetrisch zijn. Dit betekent dat u redelijke verwachtingen kunt wekken met betrekking tot de mogelijkheid dat een uitkomst binnen een bereik links of rechts van het midden zal liggen, nadat u de hoeveelheid afwijking in de gegevens hebt gemeten. Dit wordt gemeten in termen van standaard afwijkingen.
Een klokkromme-grafiek is afhankelijk van twee factoren: het gemiddelde en de standaarddeviatie. Het gemiddelde identificeert de positie van het centrum en de standaarddeviatie bepaalt de hoogte en breedte van de bel. Een grote standaarddeviatie creëert bijvoorbeeld een bel die kort en breed is, terwijl een kleine standaarddeviatie een lange en smalle curve creëert.
Bell Curve Waarschijnlijkheid en standaarddeviatie
Om de kansfactoren van een normale verdeling te begrijpen, moet u de volgende regels begrijpen:
- De totale oppervlakte onder de curve is gelijk aan 1 (100%)
- Ongeveer 68% van het gebied onder de curve valt binnen één standaarddeviatie.
- Ongeveer 95% van het gebied onder de curve valt binnen twee standaarddeviaties.
- Ongeveer 99,7% van het gebied onder de curve valt binnen drie standaarddeviaties.
Items 2, 3 en 4 hierboven worden soms de empirische regel of de 68-95-99,7-regel genoemd. Zodra u hebt vastgesteld dat de gegevens normaal verdeeld zijn ( bel gebogen ) en bereken het gemiddelde en standaardafwijking , kunt u bepalen waarschijnlijkheid dat een enkel datapunt binnen een bepaald aantal mogelijkheden valt.
Voorbeeld belcurve
Een goed voorbeeld van een belcurve of normale verdeling is de worp van twee dobbelstenen . De verdeling is gecentreerd rond het getal zeven en de waarschijnlijkheid neemt af naarmate je verder van het midden weggaat.
Hier is de procentuele kans op de verschillende uitkomsten als je twee dobbelstenen gooit.
Normale verdelingen hebben veel handige eigenschappen, dus in veel gevallen, vooral in natuurkunde en astronomie , worden willekeurige variaties met onbekende verdelingen vaak als normaal beschouwd om kansberekeningen mogelijk te maken. Hoewel dit een gevaarlijke veronderstelling kan zijn, is het vaak een goede benadering vanwege een verrassend resultaat dat bekend staat als de centrale limietstelling .
Deze stelling stelt dat het gemiddelde van elke reeks varianten met een willekeurige verdeling met een eindig gemiddelde en variantie de neiging heeft om op te treden in een normale verdeling. Veel gemeenschappelijke kenmerken zoals testscores of lengte volgen ruwweg normale verdelingen, met weinig leden aan de hoge en lage uiteinden en veel in het midden.
Wanneer u de belcurve niet mag gebruiken
Er zijn bepaalde soorten gegevens die geen normaal distributiepatroon volgen. Deze datasets moeten niet worden gedwongen om te proberen een belcurve te passen. Een klassiek voorbeeld zijn de cijfers van studenten, die vaak twee modi hebben. Andere soorten gegevens die de curve niet volgen, zijn onder meer inkomen, bevolkingsgroei en mechanische storingen.