正态分布是在质量管理中最重要也最常使用的分布,它能描述很多质量特性X随机取值的统计规律性。
1.正态分布的概率密度函数
正态分布的概率密度函数有如下形式:
它的图形是对称的钟形曲线,称为正态曲线。见图1.2—10。
正态分布含有两个参数 与 ,常记为 。其中 为正态分布的均值,它是正态分布的中心,质量特性X在 附近取值的机会最大, 关于 对称。 是正态分布的方差, 是正态分布的标准差, 愈大,分布愈分散; 愈小,分布愈集中;p( )在 处有拐点(2阶导数为零)。
同定标准差 时,不同的均值,比如 ,对应的正态曲线的形状完全相同,仅位置不同,见图1.2-1l(a)。
固定均值 时,不同的标准差,如 。,对应的正态曲线的位置相同,但形状(高低与胖瘦)不同,见图1.2—1l(b)。(www.Examw.com)
2.标准正态分布
且 =l的正态分布称为标准正态分布,记为N(0,1)。它是特殊的正态分布,服从标准正态分布的随机变量记为U,它的概率密度函数记为 ,它的图形见图1.2-12。
实际中很少有一个质量特性(随机变量)的均值恰好为0,方差与标准差恰好为1。但一些质量特性的不合格品率均要通过标准正态分布才能算得。这里将先介绍标准正态分布表及其应用,分以下几点叙述。
图1.2-12标准正态分布的概率密度函数 的图形
(1)标准正态分布函数 表,用来计算形如“ ”的随机事件发生的概率,即标准正态分布函数 。根据u的值可在标准正态分布函数表(附表1—2)上查得,例如事件“U≤1.52“的概率可从附表1—2上查得
P(U≤1.52)= (1.52)=0.9357
它表示标准正态随机变量U取值不超过1.52的概率,在数量上它恰好为1.52左侧的一块阴影面积(见图1.2-13)。
由于直线是没有面积的,即直线的面积为零,故:
P(U≤1.52)=P(U<1.52)= (1.52)=0.9357
综合上述,可得如下计算公式:
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