Normalfördelning
Många typer av mätdata fördelar sig ungefär symmetriskt kring ett medelvärde. En vanlig matematisk modell för detta är normalfördelningen.
- 2a
- 2b
- 2c
Förstå
Normalfördelningen har en karakteristisk klockform.
Den är:
symmetrisk kring medelvärdet
högst nära medelvärdet
allt lägre längre från centrum
Två viktiga storheter är:
medelvärde
standardavvikelse
Standardavvikelsens betydelse
Standardavvikelsen beskriver hur bred fördelningen är.
Liten standardavvikelse
Observationerna ligger nära medelvärdet.
Stor standardavvikelse
Observationerna är mer utspridda.
68–95–99,7-regeln
För en ideal normalfördelning ligger ungefär:
68 %
inom en standardavvikelse från medelvärdet.
95 %
inom två standardavvikelser.
99,7 %
inom tre standardavvikelser.
Exempel
Ett resultat är normalfördelat med:
medelvärde:
100
standardavvikelse:
15
Ungefär 68 % ligger mellan:
100 - 15 = 85
och:
100 + 15 = 115
Ungefär 95 % ligger mellan:
70
och:
130
Jämföra resultat
Anta:
Medelvärde:
50
Standardavvikelse:
5
En person får:
60
Resultatet ligger:
(60 - 50)/5 = 2
standardavvikelser över medelvärdet.
Det visar att resultatet är relativt högt jämfört med fördelningen.
Digitala verktyg
På nivå 2 används digitala verktyg ofta för mer exakta sannolikhetsberäkningar.
Verktyget kan exempelvis beräkna sannolikheten att ett normalfördelat värde:
ligger under ett visst värde
ligger över ett visst värde
ligger mellan två värden
Det viktiga är att kunna tolka resultatet.
Exempel – steg för steg
En variabel är normalfördelad med:
μ = 70
σ = 4
Ungefär vilket intervall innehåller 95 % av observationerna?
95 % ligger ungefär inom två standardavvikelser.
Nedre gräns:
70 - 2·4 = 62
Övre gräns:
70 + 2·4 = 78
Svar: ungefär 62–78
Vanliga misstag
Fel:
Att anta att alla datamaterial är normalfördelade.
Fel:
Att tro att standardavvikelsen beskriver medelvärdet.
Den beskriver spridningen.
Fel:
Att använda 68–95–99,7-regeln som exakt resultat.
Det är ungefärliga andelar.
Träna
En normalfördelning har:
μ = 200
σ = 10
Mellan vilka värden ligger ungefär 68 %?
200 - 10 = 190
200 + 10 = 210
Svar: cirka 190–210
Sammanfattning
- Normalfördelningen är symmetrisk.
- Medelvärdet ligger i centrum.
- Standardavvikelsen beskriver spridningen.
- Cirka 68 % ligger inom ±1 standardavvikelse.
- Cirka 95 % ligger inom ±2.
- Digitala verktyg kan användas för mer exakta beräkningar.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Lägesmått, spridningsmått & percentiler
Beskriv både centrum och spridning i ett statistiskt material.
Läs genomgångenSannolikhet & statistikRegression & korrelationskoefficient
Använd regression för att beskriva samband mellan två variabler och tolka korrelationskoefficienten.
Läs genomgångenSannolikhet & statistikSannolikhet i flera steg
Beräkna sannolikheter när ett slumpförsök består av flera steg.
Läs genomgångenSannolikhet & statistikBeroende, oberoende & komplementhändelser
Förstå hur händelser påverkar varandra och använd komplementhändelser för att förenkla sannolikhetsberäkningar.
Läs genomgången