u=(x-μ)/σ
正态分布中的参数μ和σ是两个核心要素,而u是标准化变量,三者关系如下:
一、μ和σ的定义
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μ(数学期望)
决定正态分布的位置,即分布的均值。当μ=0时,分布以0为中心对称;当μ≠0时,分布向右(μ>0)或向左(μ<0)平移|μ|个单位。
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σ(标准差)
决定正态分布的幅度(或称为“宽度”“离散程度”)。σ越大,分布越分散;σ越小,分布越集中在均值μ附近。标准差σ的平方(σ²)是方差,记为N(μ,σ²)。
二、u(标准化变量)的作用与计算
标准化变量u通过以下公式将原始数据x转换为标准正态分布: $$u = \frac{x - \mu}{\sigma}$$
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作用 :将任意正态分布N(μ,σ²)转换为标准正态分布N(0,1),便于比较和计算概率。
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意义 :
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u=0对应原始数据中的μ值;
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u=±1对应原始数据中的μ±σ值;
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u=±2对应μ±2σ值,以此类推。
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三、三者关系总结
参数 | 意义 | 关系式 |
---|---|---|
μ | 数学期望,决定分布位置 | - |
σ | 标准差,决定分布幅度 | - |
u | 标准化变量,用于转换 | $u = \frac{x - \mu}{\sigma}$ |
通过标准化,不同均值和标准差的正态分布可以统一到标准正态分布框架下,简化概率计算和统计分析。