基于正态概率纸法的分布正态性检验系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB平台开发的正态性检验可视化工具,核心采用
正态概率纸法(Normal Probability Plot)对数据分布进行正态性诊断。系统通过计算经验累积分布函数,并利用概率纸坐标变换技术,将数据散点呈现在特殊设计的正态概率纸上。通过观察数据点是否近似排列为直线,并结合拟合优度统计量,为用户提供直观、可靠的正态性判断依据。
功能特性
- 自动化数据处理:支持单列向量或矩阵输入(按列独立检验),自动过滤NaN值,要求有效数据量≥10
- 智能坐标变换:实现概率纸的非线性坐标轴变换(分位数映射),将正态分布的理论分位数转换为线性刻度
- 可视化分析:生成带有理论参考线、拟合直线及置信区间带的专业正态概率图
- 定量评估:提供正态性相关系数(R²)、直线拟合参数(斜率/截距)等关键统计量
- 假设检验结论:基于显著性水平(α=0.05)自动生成"接受/拒绝正态性假设"的文本结论
使用方法
- 数据准备:将待检验数据保存为单列数值向量(如:
data = [x1; x2; ...; xn])或矩阵格式 - 调用主函数:在MATLAB命令窗口运行
main(data),其中data为输入数据集 - 结果解读:
- 图形窗口显示正态概率图,若数据点近似沿参考直线分布,则提示正态性
- 命令行输出相关系数、拟合参数及正态性检验结论
示例代码:
% 生成测试数据(正态分布)
norm_data = randn(100,1);
% 执行正态性检验
main(norm_data);
系统要求
- 平台:MATLAB R2018a 或更高版本
- 必要工具箱:Statistics and Machine Learning Toolbox
文件说明
主程序文件整合了系统的核心处理流程,主要包括数据读入与有效性校验、经验分布函数的计算与排序统计、概率纸坐标系的非线性变换与散点图绘制、理论参考线与置信区间的生成、基于最小二乘法的直线拟合与残差分析、正态性相关系数等多种统计量的计算,以及最终图形化输出与文本结论的自动生成功能。