Normalverteilung
Die Normalverteilung ist eine wichtige Wahrscheinlichkeitsverteilung in der Statistik. Da sie einer Glocke ähnelt, wird sie häufig auch Glockenkurve genannt. Es handelt sich um eine Klasse von Verteilungen, die sich durch den Ort und die Breite unterscheiden, dem Mittelwert (bzw. dem Erwartungswert) und der Standardabweichung. Die grundlegende Normalverteilung ist die Normalverteilung mit dem Erwartungswert Null und der Standardabweichung Eins.Der zentrale Grenzwertsatz gibt die Normalverteilung (oder Gauß-Verteilung oder Gauß-Funktion) als Wahrscheinlichkeitsverteilung der Summe von n unabhängigen, identisch verteilten Zufallszahlen bei Grenzübergang von n gegen Unendlich an.
Ihre Dichtefunktion lautet:
(wobei
die Standardabweichung und
der Erwartungswert von f(x) ist, siehe dazu auch Pi und Exponentialfunktion)
Ist eine Zufallsvariable
normalverteilt mit dem Erwartungswert
und der Standardabweichung
so schreibt man
. Ist der Erwartungswert 0 und die Standardabweichung 1, so spricht man von einer standardnormalverteilten Variable. Eine normalverteilte Zufallsvariable
mit beliebigen Parametern kann mittels der Transformation

in eine standardnormalverteilte Variable
überführt werden.
- So sieht die Dichtefunktion einer Standardnormalverteilung aus. Angegeben sind die Intervalle im Abstand 1, 2 und 3 Standardabweichungen vom Erwartungswert 0, die rund 68%, 95,5% und 99,7% der Fläche unter der Glockenkurve umfassen.
Berechnung von normalverteilten Zufallsvariablen
Eine normalverteilte Zufallsvariable
laesst sich unter anderem mit der Methode von Box-Muller aus zwei gleichverteilten
Zufallsvariablen
berechnen:
Die Methode von Marsaglia ist auf einem Computer noch schneller, da sie nur einen Logarithmus benutzt:
. Falls
wiederhole 1.

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