正規分布(またはガウス分布)は、象徴的な釣鐘形の連続確率分布である。その密度関数:
f(x)=σ2π1exp(−2σ2(x−μ)2)
は二つのパラメータ、平均 μ(位置)と標準偏差 σ(散らばり)によって完全に決まる。
主な性質:
- μ について対称。
- 68-95-99.7 則:値の約 68% が 1σ 以内、95% が 2σ 以内、99.7% が 3σ 以内。
- 標準正規分布 N(0,1) は標準的な基準であり、任意の正規分布は z=(x−μ)/σ によって標準化できる。
正規分布が至るところに現れるのは中心極限定理による:多数の独立な確率変数の和は、個々の分布によらず正規分布に近づく。これにより、測定誤差・IQ・身長・試験得点の既定のモデルとなり、信頼区間・仮説検定・ガウス過程の基礎となっている。