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标准
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UDC $11.13(083.5)
统 计 分 布 数 值 表
正 态 分 布
Tables for statistical distributions
Normal distribution
GB 4086.1一 83
本标准包括统计学中常用的正态分布的三种数值表,它们的名称、表距和精度如F
正态分布密度函数表 。=。(0.01)4.99 6位小数
正态分布函数表 u=0 (0.01)4.99 6位小数
正态分布分位数表 P二0.5(0.001)0.999 6位小数
本标准所指的正态分布是标准正态分布。表中的分位数对应于下侧概率。
虽然表中给出6位小数,但是在使用中需要取几位,要由实际问题决定。
在应用中不能满足要求时,可参考附录的处理方法。
国家标准局1983一12一21发布 1984- 10一01实施
GB 4086.1一 83
1正态分布密度函数表
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本表对于“给出正态分布密度函数}5 ( u)的数值。
例:对于u= 3.08,诱(u) = 0.003475.
GB 4086.1一 83
2正态分布函数表
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0.913085
0.9278亏5
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0.879000
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人表对丁。给出}态分布函数中‘川的数伙
例:又寸lu二133,小〔训二。.洲82封。
GB 4086.1一 83
3正态分布分位数表
一(万 lJua.V 2n e^du二p
、、~
0.000 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009
0.000000
0.025069
0.050154
0.075270
0.100434
0.005013
0.030084
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0.007520
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0.107995
0.012533
0.037608
0.062707
0.087845
0.113039
0.015040
0.040117
0.065219
0.090361
0.115562
.017547
042626
:{;{;
.118085
0.020054
0.045135
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0.120610
0.022562
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0.097915
0.12引35
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0.150969
0.176374
0.201893
0.227545
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204452230118
0.130716
0门56042
0.181468
0.207013
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43367
219245
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0.253347
0.279319
0.305481
0.331853
0.358459
0.255936
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0.363810
0.261120
0.287147
0引3369
0.339809
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0.199336
0.224973
0.250760
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0.302855
0.329206
0.355787
0.382622
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0.412463
0.439913
0.467699
0.495850
0.388022
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0.4石439了
0.462113
0.490189
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0.521527
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?
?
0.524401
0.553385
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1.011034
1.053744
1.098468
1.145505
1.195223
1.248085
,304685
1.365806
1.432503
1.506262
1.589268
.2乙乙引1
.292375
318639
.545126
.371856
.3宁8855
426148
453762
481727
.510073
.538836
568051
597760
628006
.658838
.541737
0999
0.544乙42
0.573952
0.603765
0.634124
0.665079
0.547551
0.576910
0.606775
0.637192
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0.550466
0.579873
0.609791
0.640266
0.乙了1346
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0.674490
0.706303
0.738847
0.772193
0.806421
0.677640
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0.775575
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0.755415
0.789192
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0.725737
0.758754
0.792619
0.827418
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0.729003
0.762101
0.796055
0.830953
0.69988'4
0.732276
0.765456
0.799501
0.834499
0.703089
0.735558
0.768820
0.802956
0.838055
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0.841621
0.877896
0.915365
0.954165
0.994458
1.036433
1.080引9
1.126391
1.174987
1.226528
1.28巧52
1.340155
1.405072
1.475791
1.554774
0.845199
0.881587
0.919183
0.958124
0.998576
1.040732
1.084823
1.131131
1.180001
1.231864
1.287271
1.346939
1.411830
1.483280
1.563224
.848787
885290
.923014
.962099
.002712
0.852386
0.889006
0.926859
0.966088
1.006864
0.859617
0.896473
0.934589
0.974114
1.015222
0.863250
0.900226
0.938476
0.978150
1.019428
0.866894
0.903991
094之3了6
0.982203
1.023651
0.870550
0.907770
0.946291
0.986271
1.027893
0.874217
0.911561
0.950221
0.990356
1‘03夕飞54
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045050
.089349
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1.049387
1.093897
1.140687
1.190118
1.242641
1.058122
1.103063
1.150349
1.200359
1.253565
1.062519
1.107680
1.155221
1.205527
1.259084
1.066938
1.112321
1.160120
1.210727
1.264641
1.071377
1.116987
1.165047
1.215960
1.270238
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1.121677
1.170002
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1.359463
1.4255 44
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1.引0579 i.引6519 1.322505 1.328539 1.334622
1.3722 04 1.378659 1.385172 1.391744 1.398377
1.4395引 1.446632 1.453806 1.461 056 {468384
1.514102 1.522036 1.530068 1.538199 1.546433
1.598193 1.607248 1.616436 1.625763 1.635234
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1.911036
2.096927
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1.926837
2.120072
2.457263
1.684941
1.799118
1.943134
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2.512144
1.695398
1.811911
1.959964
2.170090
2.575829
1.706043
1.825007
1.977368
2.191286
2.652070
1.716886
18弓8424
1.995393
222乙212
2.747781
1了2了934
1.852180
2.014091
2卜2571 '^
2.878162
1.739198
1.861-6
2.03弓52 0
之之宁0弓68
3.ub.._, ,c
??
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?
?
本表对于下侧概率P?,,出I[分布的分位数“,
例:对f户 0.95, I! P
,1l n 自.翎、t,“,一 “
.f448,1
。。例:“〕·-一 “ .281,552
与双侧概率“相应的分位数为v 。。例:对 a二0.0s,“ ‘4,s964
GB 4086.1一 83
附 录 A
计 算 方 法
(参老件)
及}咐
A .1
这里给出本标准三种数值表的计算方法。在木标准所列数表不能满足要求时,可参一Y这些算法
录R的程序进行计算,或者使用插值方法作粗略计算。
定义与记号
木标准所指的iL态分布是标准正态分布,其密度函数是
功(。)二 1。一欲
V2兀
叨 (一u<,-
分布函数是
$(u,二丁“
与一「侧概率n对应的分位数up满足如下方程:
Fl- v 2z
或
功(“)duo
e一=d“二b,
必 (up)
A.2 计算方法
A .2.1正态分布密度函数的计算
A.接按定义计算。
A.2.2正态分布函数的计算
用连分式逼近:
0(u)二{
当0气u气3时有
户二0.
1一G (“),
G{lul),
当“>0,
当“戈Do
G‘“,二合 劝(u)u
5u2
,一不
3时有
G (u) 功(。}
1 ??
3 ?
5u+"
式的精度取决于实际计算时连分式的项数。
23 正态分布分位数的计算
?
?
?
GB 4086.1一 83
使用A.3的迭代方法计算,初始值由下式给出:
up=sign。一合)、/y(2.0611786 5.7262204y+ 11.640595),
y二一ln(4P(1一PC
上式的相对误差小于4.9 X 10一“。
A.3 分位数的迭代计算
首先,寻找一个分位数的近似公式,并据此算出与下侧概率P对应的分位数x。作为初始值。
其次,根据分位数所满足的方程,使用基于二阶台劳 (Tavlor)展) I,的迭代求根法算出精度较
高的分位数x。过程如下:
为方便,把分位数所满足的方程记为
F (x〕二0,
井记
x二xo+40
在x。附近对F (x)作一阶台劳展开
0=F(x)=F(xo+刀)
NF(xo)+尸(xo)4+尸“(x,)
解之得
422。
4 二 一F' (x,)1V (F' (x,))'一2F(xo)F"(xo)
F" (x,)
或等价地有
4 二 2F (xo)
一F'(xo)+\l (F'(xo))“一2F(xo)F"(xo)。
由问题的意义,4只应取实根。因此当根号内取负值时,改令
或等价地
4=
刀二
尸’(x?)
F" (xo )
一2F(xo)
F' (x,)
此外,根号的正负号选择应保证{4{较小。亦即当尸(x)>0时,J式中分子的根号取正(或分毋
根号取负);当F' (x) `0时,J式中分子的根号取负 (或分母根号取正)。
求出J后,用x。十刀代替原来的x0,重复上述过程,直至{刀}小于允许误差。
GB 4086.1一 83
录 B
程 序
(参考件)
B.1 说明
这里给出用于木标准实际计算的两个FORTRAN语言子程序。它们是
NORFD
NORXD
用于计算正态分布的分布函数,
用于计算正态分布的分位数。
程序使用的计算方法见附录Ao
虽然本标准印出的数表只取6位小数,但程序的计算精度通常可达切 ’。。
B.2 程序
C
C~二二二二二二二二二‘=升二二二二二二二二二二二二二二=二二二二‘二二毕二二二二二二二二介二二二介介二二二监二二二二二二二
C
SUBROUTINE NORFO(U.P)
DOUBLE PRECISION U,P
** PURPOSE **
DISTRIBUTION FUNCTION OF NORMAL DISTRIBUTION
** ARGUMENTS
ON ENTRY
U
ON RETURN
P
NORMAL DEVIATE
LOWER PROBABILITY
** REOUIR印 ROUTINES **
NONE
** ALGORITHM **
FOR NEGATIVE U
P (U),PP(ABS(U))
FOR NON-NEGATIVE U
P(U),1一PP(U) ,
FOR U.GT.3
PP (U)二EXP(-U**2/2)/SORT(2*PAI)*(1/U+门/U.".2/U+.⋯
.".K/U+. ), (1)
FOR U.GE.O AND U.LE.3
PP(U) = 0.5一EXP(-U**2/2)/SORT(2*PAI)*(U/1一。U**2/3.-.
2*U**2/5一3*U**2/7.+二 ), (2)
WHERE .". AND。一 DENOTE CONTINUED FRACTION.
??
?
?
C--一
INTEGER K
DOUBLE PRECISION Y.Y2.Z.FJ.S,B
DATA K/28/. S/一1.000/. 8/3.000/
丫二0ABS(0)
Y2二Y+Y
Z,DEXP(-0.5DO*Y2)x0.398942280401432678口0
P = 0.000
FJ=K
IF (Y .LE, B) GO 70 20
NORF0001
NORF0002
NORF0003
NORF0004
NORF0005
NORF0006
NORF0007
NORF0008
NORF0009
NORF0010
NORF0011
NORFOO12
NORFOO13
NORFOO14
NORF0015
NORF0016
NORFOO17
NORFOO18
NORFOO19
NORFOOZO
NORFOO21
NORFOO22
MORFOO23
NORFOO24
NORFOO25
NORFOO26
NOFF0027
NORFOO28
NORFOO29
NORFOO30
NORFOO31
NORFO032
NORF0033
NORFOO34
NORFOO35
NORF0036
NORFOO37
NORFOO38
NORF0039
NORFOO40
NORFOO41
NORF0042
GB 4086.1一 83
FORMULA (1) IS EMPLO丫E口FO尺LARGE U
NORF0043
NORF0044
NORF0045
NORF0046
NORF0047
NORFOO48
N(1R F 004?
NORF0050
NORFOO51
NORFOO52
NORFOO5.3
NORFO054
NORFOO55
NORFOO56
N口RI005了
N口RF005吕
NORFOO59
NOFF0060
NORF0061
NORF0062
NOR10063
NORP0064
N(1RF0065
NORFO066
?
?
?
DO 10 I二1.K
P = F,/(Y+P)
FJ二FJ一1.ODO
10 CONTINUE
P = Z/(Y+P)
GO TO 40
20 CONTINUE
FORMULA (2) IS EMPLOY印 FOR SMALL U
DO 30 I = 1.K
P二FJ*YZ/(2.OD0*FJ+1.000+S*P
5二 一5
FJ = FJ一1 .ODD
30 CONTINUE
P = 0.500 - Z*Y/(1.0口0一尸)
40 CONTINUE
IF (U .GT. O.ODO) P = 1.ODO一P
RETURN
ENO
GB 4086.1一 83
C
C二二=二升二二牛二井二==二=二二二于二二二二二~二二二二二升二二二二二介二二=
C
SUBROUTINE NORXD(P.EPS.U,IER)
INTEGER IER
DOURLF PRFCISIOH P,FPS.U
,* PURPOSE **
PERCENTAGE POINT OF NORMAL DISTRIBUTION
** ARGUMENTS
ON ENTRY
P
EPS
ON RETURN
U
IFR
LOWER PROBABILITY
REQUIR印 PRECISION
PERCENTAGE POINT
ERROR PARAMETER
IFR.NE.0 INDICATES P.LF.0 OR P.GE
** REQUIRED ROUTINES **
NORFO DISTRIBUTION FUNCTION OF NORMAL DISTRIBUTION
** ALGORITHM **
FOR P=0.5, U(P)=0
FOR P.NE.0.5. HITOTUMATU-S ITERATION METHOD IS US印
INITIAL VALUE IS CALCULATED BY YAMAUTI-S FORMULA,
U (P)二C*SQRT(Y*(2.0611786-5.7262204/(Y-11.640595)))
WHERE
Y = -LN(尸*(i-P)*4).
C二1. FOR P.GT.0.5.
C =-1. FOR P.LT.0.5.
C-------------------一
C
INTE6任RMN
DOUBLE PRECISION R.PP.RODT.Y.DENS,ODENS
IER二0
IF (P .GT. O.ODO .AND. P .LT. 1.000) 60 TO 10
IER二129
日二1.009*DSIGN(1.ODO,尸一0.500)
GD TO 40
10 CONTINUE
IF (P .NE. 0.5DO) GO TO 20
U二O.ODO
GO TO 40
20 CONTINUE
INITIAL VALUE
?????
?
?
??
??
-DLOG(P*t1.OD0-P)*4.000)
OSORT(Y*(2.0611786DO-5.7262204DO/(Y,11.640595DO)))
.LT. 0.500) U = -U
ITERATION
30OENS
DDENS
CALL
R = 2
二DEXP(-0.500*U*U)*0.398942280401432678DO
二U*OENS
NORFD(比PP)
.000*(P 一PP)
NORX0001
NORX0002
NORX0003
NORX0004
NORXOO05
NORX0006
NORX0007
NGRX0008
NORX0009
NORX0010
NORX0011
NORXQO12
NORXO013
NORX0014
NORX0015
NORX0016
NORX0017
NORX0018
NORX0019
NORX0020
NORX0021
NURX0022
NORX0023
NURX0024
NORX0025
NORX0026
NORX0027
NDRX0028
NORX0029
NDRX0050
NOHX0031
NOKX0032
NORX0033
NORX0034
NDRX0035
NDRX0036
NURX0037
NORX0038
NQRX0039
NORX0040
NORX0041
NORX0042
NDRX0043
NDRX0044
NORX0045
NORX0046
NURX0047
NORX0048
NORX0049
NORX0050
NCRX0051
NORX0052
NORX0053
NCRX0054
NORXOD55
NURXCO56
NORX0057
NORX0058
NORX0059
NDRX0060
NORX0061
NORXDO乙户
?
?
?
丁0C
GB 4086.1一 83
ROOT = DENS**2一R*DDENS
IF (ROOT .LE. O.ODO) R二
IF (ROOT .GT. O.ODO) R二
U=U+R
MN二MN+1
IF (MN .EO. 10) GO TO 40
IF (OABS(R) .GS. EPS)
40 CONTINUE
RETURN
END
DENS/DDENS
R/(DENS+DSO盯(ROOT))
GO TO 30
NORX0063
NORX0064
NORX0065
NBRX0066
NORX0067
NORXOC68
NORX0069
NORX0070
NORX0071
NOEX0072
附加说明:
木标准由全Il}i统计方法应用标准化技术委员会提出。
本标准由全国统计方法应用标准化技术委员会术语、符号和统计用表分委员会}_作组起71'{
木标滩 1=.要起草人杨白强、魏公毅。