正態(tài)分布(Normal distribution)是連續(xù)隨機變量概率分布的一種,廣泛應用于數(shù)學、物理及工程等領域,在統(tǒng)計學有著非常大的影響力。正態(tài)分布有多種名稱,如常態(tài)分布、高斯分布等。正態(tài)分布曲線中間高、兩側低的對稱曲線。
筆者利用該方法研究了單相與三相交流充電樁的需要系數(shù)、超高層建筑的變壓器容量指標等,分析過程如下。
首先應對樣本組進行壞點處理,使得數(shù)據(jù)更科學、更具代表性。一般情況下,可以先假設數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布的規(guī)律,這里采用SPSS軟件作柯爾莫哥洛夫-斯米爾諾夫檢驗(即K-S檢驗)驗證正態(tài)分布。
◆SPSS為Statistical Product and Service Solutions的縮寫,即“統(tǒng)計產(chǎn)品與服務解決方案”軟件,由IBM公司研發(fā)。
◆К-S檢驗是基于累計分布函數(shù),用以檢驗兩個經(jīng)驗分布是否不同或一個經(jīng)驗分布與另一個理想分布是否不同。
當顯著性α值大于0.05時,則上述假設成立。顯著性水平是估計總體參數(shù)落在某一區(qū)間內(nèi),可能犯錯誤的概率。
若已驗證樣本數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布規(guī)律,可根據(jù)正態(tài)分布公式(見下式)得出樣本均值μ和標準差?。
公式中,n為樣本數(shù)量;xi為樣本值,i=1,2,……,n;μ為樣本均值;?為標準差。
已知均值和標準差便可求取參考值范圍,此處采用頻數(shù)分布估計法估計任意取值范圍內(nèi)的頻數(shù)比例,制定參考值范圍。頻數(shù)分布(frequency distribution)是數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理方式之一。
下式中,X為雙側界值,即范圍邊界,邊界大小以顯著性水平α值來確定,即估計總體參數(shù)落在某一區(qū)間內(nèi)可能犯錯誤的概率,其常用值有0.01、0.05、0.10等。鑒于需要系數(shù)是工程應用參數(shù),實際情況比較復雜,所以不需將參考值范圍定的過小,我們?nèi)ˇ林禐?.10,即參考范圍至少能滿足10%的情況。u值的選取與參考值范圍的選擇有關,常用u值見下表。
X=μ±u?
公式中,X為雙側邊界值;u為標準正態(tài)變量。
表 常用u值
顯著性水平α取0.10,則雙側界值為P5和P95,可得:X=μ±1.645?
這樣,通過分析參考范圍的合理性,并綜合實際運行情況,即可得出需要系數(shù)建議值。
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