本章主要介绍和讨论了概率及各种概率分布的类型。
1.在统计中,将随机试验中可能出现或可能不出现的事件称为随机事件。表示随机事件发生可能性大小的数值称为随机事件的概率。按不同情况,对概率有不同解释,概率的定义有先验概率、后验概率和主观概率等定义。概率可以做代数运算,运用概率的加法原则和乘法原则,可以帮助人们用简单概率获得复杂事件的概率。
2.随机变量所有可能的取值及其相应的概率,称为概率分布。随机变量的概率分布可分为离散型和连续型两类。概率分布描述了随机变量的整体规律性,即随机变量在每个取值或某一区间的平均水平。
3.正态分布是统计学中应用最广泛、极为重要的连续性分布。标准正态曲线的基本形态为中间高,两边低左右对称的钟形。正态分布N(0,1)称为标准正态分布,它的平均值是0,标准差是1。任何其他正态分布,经过标准化处理转变为标准正态分布之后,可查正态分布表求得随机变量任一取值范围的概率。使用正态分布理论可以解决测验中的许多实际问题。
4.二项分布是指试验仅有两种不同性质结果的概率分布,它是非常重要的一种离散型分布。二项分布只有在样本数量很少时使用才比较方便。在心理与教育研究中,主要用于解决像猜测等含有机遇性质的问题。
5.心理与教育研究大都属于抽样研究。除了标准正态Z分布外,几种常见的抽样分布包括χ2分布,t分布,F分布等。这几种分布是最常用的统计分布类型,有着重要的价值。
进一步阅读资料
1.(美)古德芒德·R.埃维森(Gudmund R.Iversen),玛莉·格根(Mary Gergen).统计学:基本概念和方法.吴喜之,程博,柳林旭,仝莉萍译.北京:高等教育出版社,施普林格出版社,2000:113-146.
2.(美)理查德·鲁尼恩(Richard P.Runyon),凯·科尔曼(Kay A.Coleman),戴维·皮滕杰(David J.Pittenger).心理统计(第9版)(英文版).北京:人民邮电出版社,2004:233-273,115-134.
3.(美)帕加诺(Robert R.Pagano).行为科学中的统计学入门(第6版)(影印版).北京:中国统计出版社,2002:155-209,82-99.
4.朱建中,邵建利.统计应用软件——EXCEL和SAS.上海:上海财经大学出版社,2002:33-49.
5.(美)阿瑟·艾伦(Arthur Aron),艾琳·N.艾伦(Elaine N.Aron),埃利奥特·库普斯(Elliot Coups).心理统计(影印版)(第4版),北京:世界图书出版公司,2006:80-105.
计算机统计技巧提示
在Excel中,与概率分布计算有关的函数有:NORMDIST函数(正态分布函数值)、NORMSDIST函数(标准正态累积分布函数)、BINOMDIST函数(二项分布函数)、TDIST函数(t分布函数)、FDIST函数(F分布函数)。另外,利用这些函数运算结果可以代替有关的统计临界值表。结合Excel绘图中的“折线图”功能,运用这些函数也可以绘制各种分布曲线图。
在SPSS中,有11类共130多种函数,用这些函数可以进行数据转换,也可以计算简单的统计量。点击菜单“Transform”→“Compute...”,打开一个Compute variable窗口,在Functions下面有许多函数可供选择使用。与本章内容有关的函数有:正态累加概率函数(CDF.NORMAL)、标准化正态累加概率函数(CDF.NORM)、二项式累加概率函数(CDF.BINOM)、卡方累加概率函数(CDF.CHISQ)、F累加概率函数(CDF.F)、t累加概率函数(CDF.T)。随机变量函数有:正态随机变量函数(NORMAL或者RV.NORMAL)、二项式随机变量函数(RV.BINOM)、χ2随机变量函数(RV.CHISQ)、F随机变量函数(RV.F)、t随机变量函数(RV.T)。
在线资源
http://www.stattucino.com/berrie/dsl/index.html,输入标准差和平均数的值后,绘制正态分布曲线图。
http://www.stattucino.com/berrie/dsl/Galton.html,有一个模拟 Galton 板,也称为梅花桩(quincunx),能够动态演示二项分布的形成。
为什么“正态分布”很重要?http://www.fjmu.edu.cn/news/stat/gn20.htm。
思考与练习题
1.概率的定义及概率的性质?
2.概率分布的类型有哪些?简述心理与教育统计中常用的概率分布及其特点。
3.何谓样本平均数的分布。
4.从N=100的学生中随机抽样,已知男生人数为35,问每次抽取1人,抽得男生的概率是多少?
5.两个骰子掷一次,出现两个相同点数的概率是多少?
6.从30个白球20个黑球共50个球中随机抽取两次(放回抽样),问抽一黑球与一白球的概率是多少?两次都是白球与两次都是黑球的概率各是多少?
7.自一副洗好的纸牌中每次抽取一张。抽取下列纸牌的概率是什么?(1)一张K?(2)一张梅花?(3)一张红桃?(4)一张黑心?(5)一张不是J、Q、K牌的黑桃?
8.掷四个硬币时,出现以下情况的概率是多少?(1)两个正面两个反面?(2)四个正面?(3)三个反面?(4)四个正面或三个反面?(5)连续掷两次无一正面?
9.在特异功能实验中,五种符号不同的卡片在 25张卡片中各重复五次。每次实验自25张卡片中抽取一张,记下符号,将卡片送回。共抽 25次,每次正确的概率是 1/5。写出实验中的二项式。问这个二项分布的平均数和标准差各等于多少?
10.查正态表求:(1)Z=1.5以上的概率;(2)Z=-1.5以下的概率;(3)Z=±1.5之间的概率;(4)p=0.78 Z=? Y=?(5)p=0.23 Z=? Y=?(6)Z为1.85至2.10之间的概率?
11.在单位正态分布中,找出有下列个案百分数的标准测量Z的分值:(1)85 (2)55 (3)35 (4)42.3 (5)9.4
12.在单位正态分布中,找出有下列个案百分数的标准测量的Z值。(1)0.14 (2)0.62 (3)0.375 (4)0.418 (5)0.729
13.今有1000人通过一数学能力测验,欲评六个等级,问各等级评定人数应是多少?
14.将下面的次数分布表正态化,求正态化T分数;
15.掷骰子游戏中,一个骰子掷6次,问3次及3次以上6点向上的概率各是多少?
16.今有四择一选择测验100道题,问答对多少题才能说是真的会答而不是猜测?
17.一张考卷中有15道多重选择题,每题有4个可能的回答,其中至少有一个是正确答案。一考生随机回答,(1)求答对5至10道题的概率,(2)答对的平均题数是多少?
18.E字形视标检查儿童的视敏度,每种视力值(1.0,1.5)有4个方向的E字各两个(共8个),问:说对几个才能说真看清了而不是猜对的?
19.一学生毫无准备参加一项测验,其中有20道是非题,他纯粹是随机地选择“是”和“非”,试计算:(1)该学生答对5题的概率;(2)该学生至少答对8道题的概率。
20.设某城市大学录取率是40%,求20个参加高考的中学生中至少有10人被录取的概率。
21.查 t值表
(1)df=25 t0.05=? t0.01=?(双侧)
(2)df=40 t0.05=? t0.01=?(双侧)
(3)df=28 t0.025=? t0.005=?(单侧)
22.查χ2表
23.查F表
(1)df1=20 df2=25 F0.05=? F0.01=?
(2)df1=40 df2=5 F0.05=? F0.01=?
26.已知χ2=12,df=7,问该χ2以上及以下的概率是多少?
28.从σ2=25的正态总体中,随机抽取n=10的样本为:10、20、17、19、25、24、22、31、26、26,求其χ2值,并求大于该值的概率。
29.若上题μ=23已知,其χ2又是多少,大于该值以上的概率又是多少?