04. 高斯方程

高斯方程

下面还是高斯概率密度函数

f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma{^2}}}e^{\frac{-(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}

可不要被它吓到!实际上这个函数里只有三个输入变量:

  • \sigma
  • \mu
  • x

符号 \mu 表示总体均值。符号 \sigma 则是分布标准差,能表示分布状况。如果你还记得统计学里的内容,总体的均值和标准差都是恒定的。对于特定的总体, x 是唯一的变量。

示例

让我们更具体一些。假设你正在研究与旧金山冬季气温相关的概率,并且每日最低气温遵循高斯分布。当然,如果你实地测量当地的冬季气温,结果也许并非如此,但在这个例子里我们先这样假设。

再假设旧金山冬季平均最低气温是 50 华氏度。 换句话说,如果你在整个冬季每天都测量最低气温的话,平均值将会是 50 华氏度。我们再把标准差定在 10 华氏度。

现在,我们把均值和标准差带入高斯方程,会得到下面这个等式:

f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi10{^2}}}e^{\frac{-(x-50)^2}{2\times10^2}}

在把均值和标准差代入之后,这个方程看上去是不是简单多了?你可以任意取 x 值,在这个例子里,它代表温度,接着你可以计算出每个 x 值对应的 y 值。

现在请拿出你的计算器,做一个小测验吧。

高斯概率密度方程

假设均值为 50, 标准差为 10,请计算高斯分布概率密度方程中 f(x) 的值。使用以下温度数据:x = [29, 45, 48, 50, 62, 78]

SOLUTION: 0.0044, 0.0352, 0.0391, 0.0399, 0.0194, 0.000792