化学分析中的统计学
高斯分布
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设想请一千个人各倒出正好一杯水,然后逐一称量。大多数人会倒得接近正确的量,少数偏多,少数偏少,几乎没人错得离谱。把每种结果出现的频率画出来,你会得到一座光滑、对称的小山——中间高,两侧渐渐落下。这座钟形的山,就是高斯分布。
高斯分布,又称正态分布,是描述纯随机误差如何在某个中心值周围散布的数学曲线。它只由两个数确定:平均值——决定峰在哪里;标准偏差——决定钟形有多宽。大约 68% 的结果落在离平均值一个标准偏差之内,约 95% 落在两个标准偏差之内。
它之所以重要,是因为化学家用的大多数统计——置信区间、t 检验、误差棒——都暗暗假定随机测量误差服从这条曲线,而对许多表现良好的测量来说,确实如此。但要坦诚一句:真实数据并不总是高斯的——偏斜的结果、污染,或仅仅测量次数太少,都会破坏这个假定,所以应当去检验,而非想当然。
一台天平把一个 100.0 毫克的标准物称了几百次。读数对称地堆在 100.0 毫克周围,呈钟形,其中三分之二落在 99.9 到 100.1 毫克之间——一条教科书式的高斯曲线。
对同一标准物的多次重复称量,散布成一条钟形曲线。
这里的「正态」是一个技术名称,并非价值判断:不是高斯分布的,并不「不正常」,只是「非正态」。这条曲线因其形状也叫「钟形曲线」。
又称
另见