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정규분포

정규분포(가우스 분포)는 평균 μ와 표준편차 σ로 완전히 기술되는 종 모양의 확률 곡선이다. 통계학의 많은 부분의 토대를 이룬다.

정규분포(또는 가우스 분포)는 상징적인 종 모양의 연속 확률분포이다. 그 밀도함수:

f(x)=1σ2πexp ⁣((xμ)22σ2)f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} \exp\!\left(-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}\right)

는 두 모수, 평균 μ\mu(위치)와 표준편차 σ\sigma(퍼짐)로 완전히 결정된다.

주요 성질:

  • μ\mu에 대해 대칭.
  • 68-95-99.7 규칙: 값의 약 68%68\%1σ1\sigma 이내, 95%95\%2σ2\sigma 이내, 99.7%99.7\%3σ3\sigma 이내.
  • 표준정규분포 N(0,1)N(0, 1)는 표준 기준이며, 임의의 정규분포는 z=(xμ)/σz = (x - \mu)/\sigma로 표준화할 수 있다.

정규분포가 도처에 나타나는 것은 중심극한정리 때문이다: 다수의 독립 확률변수의 합은 개별 분포와 무관하게 정규분포에 가까워진다. 이로 인해 측정 오차, IQ, 키, 시험 점수의 기본 모형이 되고, 신뢰구간, 가설검정, 가우스 과정의 토대가 된다.