什么是经验法则?
经验法则,也称为三西格玛法则或68-95-99.7,是一种统计法则,该法则规定对于正态分布,几乎所有数据均落在平均值的三个标准差(以σ表示)之内(用µ表示。 分解后,经验法则显示68%属于第一个标准偏差(µ±σ),95%属于前两个标准偏差(µ±2σ)和99.7%属于前三个标准偏差(µ±3σ) 。
经验法则
了解经验法则
经验法则经常在统计中用于预测最终结果。 在计算标准差之后,再收集准确的数据之前,此规则可以用作即将到来的数据结果的粗略估计。 由于收集适当的数据可能是耗时的,甚至是不可能的,因此可以在过渡期间使用此概率。 经验法则也用作测试分布的“正态性”的粗略方法。 如果太多数据点落在三个标准偏差边界之外,则表明分布不正常。
重要要点
- 经验法则指出,几乎所有数据都在正态分布均值的3个标准差之内,在此规则下,68%的数据均在一个标准差之内,百分之九十五的数据均在两个标准差之内。三个标准差是数据的99.7%。
经验法则的例子
假设已知动物园中的动物种群呈正态分布。 每只动物的平均寿命为13.1岁(平均),寿命的标准偏差为1.5岁。 如果有人想知道动物寿命超过14.6年的可能性,则可以使用经验法则。 知道分布的平均年龄为13.1岁,则每个标准差都会出现以下年龄范围:
- 一个标准偏差(μ±σ):(13.1-1.5)至(13.1 + 1.5)或11.6至14.6两个标准偏差(μ±2σ):13.1-(2 x 1.5)至13.1 +(2 x 1.5),或10.1至16.1三个标准偏差(μ±3σ):13.1-(3 x 1.5)至13.1 +(3 x 1.5),或8.6至17.6
解决此问题的人需要计算动物生活14.6年或更长时间的总概率。 经验法则表明,分布的68%在一个标准偏差之内,在这种情况下为11.6至14.6年。 因此,剩余的32%分布不在此范围内。 一半位于14.6以上,一半位于11.6以下。 因此,动物存活超过14.6的概率为16%(计算为32%除以2)。
再举一个例子,假设动物园中的动物平均寿命为10岁,标准差为1.4年。 假设动物园管理员试图找出动物存活超过7.2年的可能性。 该分布如下所示:
- 一个标准偏差(μ±σ):8.6至11.4年两个标准偏差(μ±2σ):7.2至12.8年三个标准偏差((μ±3σ):5.8至14.2年
经验法则指出,分布的95%位于两个标准偏差之内。 因此,5%位于两个标准差之外; 高于12.8年的一半,低于7.2年的一半。 因此,生活超过7.2年的概率为:
95%+(5%/ 2)= 97.5%