【实验5-1】用EXCEL验证二项分布逼近正态分布.
实验准备:
(1) 函数SUMXMY2的使用格式:SUMXMY2(array_x,array_y)
功能:返回两数组中对应数值之差的平方和.其中Array_x为第一个数组或数值区域,Array_y为第二个数组或数值区域.
(2) 函数BINOMDIST的使用格式:BINOMDIST(number_s,trials,probability_s,cumulative)
功能:返回二项分布的概率.其中,number_s为试验成功的次数,trials为独立试验的次数,probability_s为每次试验中成功的概率,cumulative为一逻辑值,用于确定函数的形式.如果cumulative为TRUE,返回累积分布函数,即至多number_s次成功的概率;如果为FALSE,返回概率函数,即number_s次成功的概率.
(3) 函数NORMDIST的使用格式:NORMDIST(x, mean, standard_dev, cumulative)
功能:返回给定平均值和标准偏差的正态分布函数值.其中,x为需要计算其分布的数值,mean分布的算术平均值,standard_dev分布的标准偏差,cumulative为一逻辑值,指明函数的形式.如果cumulative为TRUE,函数NORMDIST返回累积分布函数;如果为FALSE,返回概率密度函数.
实验步骤:
1) 按图5-1左所示,在EXCEL中做实验准备.
图5-1  实验准备与计算结果
2) 在单元格C3中输入公式:= C1*C2
3) 在单元格C4中输入公式:= C3*(1-C2)
4) 在单元格B6中输入计算二项分布概率公式:= BINOMDIST(A6,$C$1,$C$2,FALSE) 并将其复制到单元格区域B7:B15中.
1
5) 在单元格C6中输入计算正态分布密度公式:
NORMDIST(A6,C$3,SQRT(C$4),FALSE)
=
并将其复制到单元格区域C7:C15中.
6) 在单元格D6中输入计算两列数据的误差平方和公式:= SUMXMY2(B6:B15,C6:C15) 即得计算结果如图5-1右所示.
注意到其中的误差平方和为:0.000204023
7) 用鼠标选中单元格区域B5:C15,做折线图如图5-2左所示.
图5-2  n = 7、10、100时的近似图形
8) 修改单元格C1中数据为10,并将单元格区域B6:C6中公式复制到区域B7:C15中.
9) 修改单元格D6中公式为:= SUMXMY2(B6:B15,C6:C15)
得到误差平方和为:0.000007757.做出的折线图如图5-2中所示.
10) 再次修改单元格C1中数据为100,与8)、9)相仿,可以依次得到误差平方和2.57984×10-07,折线图如图5-2右所示.
说明:随着n的增大,二项分布逐渐逼近正态分布.
二项式分布的正则化
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