正态性检验

2025-03-27 13:28:05    张瑜    138

在企业的数据分析领域,各种复杂的模型和算法常常备受瞩目,仿佛掌握了它们就能解锁数据宝藏的密码。然而,有一个看似基础却至关重要的环节常常被人们忽视,那就是正态性检验。或许你还记得高中老师曾提及的这个概念,今天就让我们深入探讨一下它在企业数据分析中的重要意义。


什么是正态性检验?

正态分布,也被称为高斯分布,是一种在自然界和社会现象中广泛存在的概率分布。它的形状像一口钟,中间高,两边低,左右对称。而正态性检验,就是判断一组数据是否服从正态分布的过程。若随机变量X服从一个平均数为μ、标准差为σ的正态分布,则记为:X~N(μ,σ^2)
  • μ决定了分布的位置
  • σ决定了分布的幅度
在高中数学里,我们初步接触到了正态分布的概念,了解到它的一些基本性质。但在企业数据分析中,正态性检验有着更为实际和重要的应用。


为什么要进行正态性检验?

  1. 确保分析方法的适用性许多常用的统计方法(如 t 检验、方差分析、回归分析等)都建立在数据服从正态分布的假设基础之上。当数据不满足正态分布时,这些方法的理论依据便不再成立。

  2. 识别异常或特殊分布正态性检验可以帮助我们发现数据中的异常值或特殊分布(如偏态、峰态)。这些信息对深入分析问题原因、优化流程至关重要。

  3. 提高决策的科学性:在质量管理、业务分析等领域,正态分布是许多关键指标(如缺陷率、响应时间、成本等)的常见分布形态,通过正态性检验,我们可以更准确地理解数据的特性,从而制定更科学的改进措施。

  4. 支持预测模型的准确性:在回归分析等预测模型中,正态分布的残差是模型有效性的重要假设之一。正态性检验可以验证这一假设是否整理,确保预测结果可靠。


如何进行正态性检验?

1.图形法通过绘制直方图、正态概率图等图形来直观地判断数据是否服从正态分布。

  • 直方图可以展示数据的分布形状,若数据服从正态分布,直方图呈现为钟形。

  • 正态概率图则是将数据的分位数与理论正态分布的分位数进行比较,如果数据点大致落在一条直线上,说明数据可能服从正态分布。

2.统计检验法:常用的统计检验方法有Anderson-Darling、Ryan-Joiner、Kolmogorov-Smirnova。

  • Anderson-Darling检验:对于小样本和大样本都适用,并且在处理小样本时也能较好地检测出与正态分布的偏离,不过对于大样本,它对偏离的检测会更加敏感。

  • Ryan-Joiner检验:通常更适用于小样本数据(一般样本量小于 20 时效果较好)。在小样本情况下,它能够比较有效地判断数据是否来自正态总体,但随着样本量的增大,其检验效能可能会有所下降。
  • Kolmogorov-Smirnov检验:在小样本时,该检验比较常用且有一定的效果,但当样本量较大时,检验可能会过于敏感,即使数据与正态分布的偏离非常小(在实际应用中可能并不重要),也可能会拒绝原假设,得出数据不服从正态分布的结论。


使用ZenDAS进行正态性检验

方法一:正态性检验

step1:在ZenDAS中选择正态性检验分析方法

step2:填写正态性检验的表单

  • 选择要检验的数据

  • 选择检验使用的方法

  • 设置想要查看的X轴数据的或Y轴百分数所在的位置

step3:查看分析结果

p值>0.05符合正态性检验


方法二:图形化汇总

step1:在ZenDAS中选择图形化汇总分析方法

step2:填写图形化汇总的表单

  • 选择要检验的数据

  • 选择要查看的数据

  • 选择要查看的图形

step3:查看分析结果

p值>0.05符合正态性检验



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