Excel 计算F概率分布:FDIST函数

FDIST函数用于返回F概率分布。使用此函数可以确定两个数据集是否存在变化程度上的不同。例如,分析进入高中的男生、女生的考试分数,确定女生分数的变化程度是否与男生不同。FDIST函数的语法如下:


FDIST(x,degrees_freedom1,degrees_freedom2)

其中,x参数为参数值,degrees_freedom1参数为分子的自由度,degrees_freedom2参数为分母的自由度。下面通过实例详细讲解该函数的使用方法与技巧。

打开“FDIST函数.xlsx”工作簿,切换至“Sheet1”工作表,本例中的原始数据如图17-9所示。要求根据工作表中已经给定的参数值、分子自由度、分母自由度,计算F概率分布。具体的操作步骤如下。

选中A6单元格,在编辑栏中输入公式“=FDIST(A2,A3,A4)”,用于计算F概率分布,输入完成后按“Enter”键返回计算结果,如图17-10所示。

如果任何参数都为非数值型,函数FDIST返回错误值“#VALUE!”。如果x参数为负数,函数FDIST返回错误值“#NUM!”。如果degrees_freedom1参数或degrees_freedom2参数不是整数,将被截尾取整。如果参数degrees_freedom1<1或参数degrees_freedom1≥10^10,函数FDIST返回错误值“#NUM!”。如果参数degrees_freedom2<1或参数degrees_freedom2≥10^10,函数FDIST返回错误值“#NUM!”。函数FDIST的计算公式为FDIST=P(F>x),其中F为呈F分布且带有degrees_freedom1和degrees_freedom2自由度的随机变量。

图17-9 原始数据

图17-10 计算F概率分布

Excel 计算χ2分布单尾概率:CHIDIST函数

CHIDIST函数用于返回χ2分布的单尾概率。χ2分布与χ2检验相关,使用χ2检验可以比较观察值和期望值。例如,某项遗传学实验假设下一代植物将呈现出某一组颜色。使用此函数比较观测结果和期望值,可以确定初始假设是否有效。CHIDIST函数的语法如下。


CHIDIST(x,degrees_freedom)

其中,x参数为用来计算分布的数值,degrees_freedom参数为自由度的数值。下面通过实例详细讲解该函数的使用方法与技巧。

打开“CHIDIST函数.xlsx”工作簿,切换至“Sheet1”工作表,本例中的原始数据如图17-5所示。工作表中已经给定用来计算分布的数值和自由度,要求计算χ2分布的单尾概率。具体的操作步骤如下。

选中A5单元格,在编辑栏中输入公式“=CHIDIST(A2,A3)”,用于计算χ2分布的单尾概率,输入完成后按“Enter”键返回计算结果,如图17-6所示。

图17-5 原始数据

图17-6 计算χ2分布的单尾概率

如果任一参数为非数值型,函数CHIDIST返回错误值“#VALUE!”。如果x为负数,函数CHIDIST返回错误值“#NUM!”。如果degrees_freedom参数不是整数,将被截尾取整。如果参数degrees_freedom<1或参数degrees_freedom>10^10,则函数CHIDIST返回错误值“#NUM!”。函数CHIDIST按CHIDIST=P(X>x)计算,式中X为χ2随机变量。

CHIINV函数用于返回χ2分布单尾概率的反函数值。如果probability=CHIDIST(x,…),则CHIINV(probability,…)=x。使用此函数可比较观测结果和期望值,以确定初始假设是否有效。CHIINV函数的语法如下:


CHIINV(probability,degrees_freedom)

其中,probability参数为与χ2分布相关的概率,degrees_freedom参数为自由度的数值。下面通过实例详细讲解该函数的使用方法与技巧。

打开“CHIINV函数.xlsx”工作簿,切换至“Sheet1”工作表,本例中的原始数据如图17-7所示。工作表中已经给定用来计算分布的数值和自由度,要求计算χ2分布的单尾概率的反函数值。具体的操作步骤如下。

选中A5单元格,在编辑栏中输入公式“=CHIINV(A2,A3)”,用于计算χ2分布的单尾概率的反函数值,输入完成后按“Enter”键返回计算结果,如图17-8所示。

图17-7 原始数据

计算χ2分布的单尾概率的反函数值

图17-8 计算χ2分布的单尾概率的反函数值

如果任一参数为非数字型,则函数CHIINV返回错误值“#VALUE!”。如果probability<0或probability>1,则函数CHIINV返回错误值“#NUM!”。如果degrees_freedom不是整数,将被截尾取整。如果degrees_freedom<1或degrees_freedom≥10^10,函数CHIINV返回错误值“#NUM!”。如果已给定概率值,则CHIINV使用CHIDIST(x,degrees_freedom)=probability求解数值x。因此,CHIINV的精度取决于CHIDIST的精度。CHIINV使用迭代搜索技术。如果搜索在100次迭代之后没有收敛,则函数返回错误值“#N/A”。

Excel 计算一元二项式分布概率值:BINOMDIST函数

BINOMDIST函数可以返回一元二项式分布的概率值。函数BINOMDIST适用于固定次数的独立试验,试验的结果只包含成功或失败两种情况,且成功的概率在实验期间固定不变。例如,函数BINOMDIST可以计算3个婴儿中两个是男孩的概率。BINOMDIST函数的语法如下:


BINOMDIST(number_s,trials,probability_s,cumulative)

其中,number_s参数为试验成功的次数。trials参数为独立试验的次数。probability_s参数为每次试验中成功的概率。cumulative参数为一逻辑值,决定函数的形式。如果cumulative参数为TRUE,函数BINOMDIST返回累积分布函数,即至多number_s次成功的概率;如果为FALSE,返回概率密度函数,即number_s次成功的概率。下面通过实例详细讲解该函数的使用方法与技巧。

已知工厂中某次产品试验的成功次数为8,独立试验次数为12,每次试验的成功概率为0.6,要求计算12次试验中成功6次的概率。打开“BINOMDIST函数.xlsx”工作簿,切换至“Sheet1”工作表,本例中的原始数据如图17-3所示。具体的操作步骤如下。

选中A6单元格,在编辑栏中输入公式“=BINOMDIST(A2,A3,A4,FALSE)”,用于计算12次试验成功6次的概率,输入完成后按“Enter”键返回计算结果,如图17-4所示。

图17-3 原始数据

图17-4 计算12次试验成功6次的概率

如果参数number_s、trials或probability_s为非数值型,函数BINOMDIST返回错误值“#VALUE!”。如果参数number_s<0或参数number_s>trials,函数BINOMDIST返回错误值“#NUM!”。如果参数probability_s<0或参数probability_s>1,函数BINOMDIST返回错误值“#NUM!”。一元二项式概率密度函数的计算公式为:

式中:

等于COMBIN(n,x)。

一元二项式累积分布函数的计算公式为: