比较拟合分布

查看候选分布和变换,不将拟合检验当作选出唯一最佳模型的依据。

指南 · 基础统计 · 阅读约需 4 分钟

应用命令、工作表标识符和示例数据值保留原文。截图、图表和下载文件均为英文。

示例: 台架试验完成用时

120 个已完成的试验任务,每项任务一个正值用时。

下载示例数据(CSV,英文列名)

此示例与 Help 中使用的示例相同。导入 CSV 文件以按照步骤操作,或在 Help 中使用 Open example in a practice copy 预填输入。

1. 创建工作区

在侧边栏中打开 Basic Statistics,选择 Distribution Fit Analysis。创建并命名分析,选择 New blank worksheet,然后选择 Create analysis。

2. 导入示例数据

下载上方的 CSV 文件并将其导入工作表。分隔符选择 Comma,小数分隔符选择 Dot,并选中 First row contains column names。

3. 指定测量值

在 Inputs 中选择 One measurement column 作为 Data layout。将 completion_time_min 指定为 Measurement column 1。选择 Fixed size 作为 Subgroups defined by,输入 1 至 Subgroup size。

4. 选择候选项和变换

在 Distributions and transformations 下,选择 Select all,选中全部 16 of 16 个候选项。保持其顺序。

打开 Transformation options。选择 Optimal power 作为 Box–Cox power,输入 0.1 至 Johnson selection cutoff。保持 Store Box–Cox transformed data 和 Store Johnson transformed data 未选中。

5. 设置图形和结果表

打开 Plot options。输入 95 至 Confidence level (%),选中 Show confidence bounds,选择 Grouped panels 作为 Probability plots。打开 Results options,选中 Descriptive statistics、Goodness-of-fit tests 和 Parameter estimates,保持 Percentile tables 未选中。

Distribution Fit Analysis: 输入信息,包含示例的列分配和设置
英文 Inputs 界面,展示运行分析前的示例列和设置。 查看原尺寸图片 (在新标签页中打开)

6. 运行分析

选择 Run analysis,然后打开 Results。

7. 解读结果

  1. 明确比较内容

    全部 120 个正值完成用时均已纳入,每个已完成任务一个用时。均值为 19.597 分钟。按所选顺序比较十六种分布和变换;工具不会选出唯一真实的分布类型。

  2. 比较前四张图

    面板展示正态分布、Box–Cox 变换后的正态分布、对数正态分布和 3 参数对数正态分布。每个点是按面板注明的尺度排序后的用时。应观察是否大致呈直线,并检查尾部和置信界限。其余 12 个面板位于更多详情中。

    概率图 1–4(英文图表)
    概率图 1–4(英文图表) 查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)
  3. 阅读拟合证据

    正态拟合的 AD = 2.7369,p < 0.005,表明正态拟合较差。对数正态的 p = 0.1514;对数逻辑斯蒂和最大极值分布在 0.05 水平上也未被拒绝。仍有多个模型可能合理。仅凭较高的 p 值,无法选出最佳模型。

  4. 明确不可用结果和尺度

    3 参数对数正态、伽马及对数逻辑斯蒂各行的 AD p 值不可用;不可用并不表示通过检验。3 参数 Weibull 行则报告 p≈0.0183,但其边界方法的验证仍待完成。Box–Cox 和 Johnson 拟合使用变换后的单位,并非分钟。

  5. 根据决策用途选择模型

    比较合理候选模型在所关注用时处的表现,尤其是较长用时的尾部。保留方法说明,并在使用拟合百分位数进行服务时长决策前检查预测表现。

更多详情:阅读各结果部分

完整结果表采用六位有效数字,与 Help 中一致。

拟合优度检验

候选项标识分布或变换后正态拟合。AD 在其概率尺度上衡量偏离程度;AD p 值可能为数值、报告界限或不可用。请阅读单元注释。似然比统计量和 LRT p 值比较符合条件的嵌套分布类型;它们并非 AD 拟合优度检验。不适用和不可用均不表示通过。3 参数 Weibull 的 AD p 值为数值,约 0.0183,但边界验证尚待完成;3 参数对数正态、伽马及对数逻辑斯蒂的数值不可用。

拟合优度检验 · 16 行
候选项AD 统计量AD p 值似然比统计量LRT p 值
Normal2.73688< 0.005Stephens 正态 AD 近似;报告下界为 0.005—不适用
Normal after Box–Cox0.5524790.151353Stephens 正态 AD 近似;报告下界为 0.005—不适用
Lognormal0.5524790.151353Stephens 正态 AD 近似;报告下界为 0.005—不适用
3-parameter lognormal0.564131不可用此三参数分布类型的 AD 概率不可用。0.02221930.881505卡方分布,1 个自由度;拟合得到的最大似然值
Exponential22.216< 0.003Stephens 表 4.12 指数分布显著性公式,校正为 1+0.6/n;原生实现的对照检查覆盖 0.26、0.51、0.95 和 2.534 两侧—不适用
2-parameter exponential9.52934< 0.01Stephens 表 4.14,校正为 1+5.4/n-11/n²;表内线性插值99.89661.60565e-23卡方分布,1 个自由度;经调整的位移指数分布似然
Weibull2.14725< 0.01Stephens 极值校正 1+0.2/sqrt(n);表内线性插值—不适用
3-parameter Weibull0.9522250.0183026Lockhart–Stephens 表 1、情形 7;形状参数倒数和概率插值;原生实现的边界验证尚待完成14.4220.000146086卡方分布,1 个自由度;拟合得到的最大似然值
Smallest extreme value6.55729< 0.01Stephens 极值校正 1+0.2/sqrt(n);表内线性插值—不适用
Largest extreme value0.5811170.141662Stephens 极值校正 1+0.2/sqrt(n);表内线性插值—不适用
Gamma0.9170410.0215001Stephens 表 4.21;形状参数低于 1 时使用首行,形状/概率采用线性插值,形状参数高于 20 时使用渐近行;更广范围的边界验证尚待完成—不适用
3-parameter gamma0.664386不可用此三参数分布类型的 AD 概率不可用。2.037910.15342卡方分布,1 个自由度;报告的修正伽马似然
Logistic2.04259< 0.005Stephens 逻辑斯蒂校正 1+0.25/n;表内线性插值—不适用
Loglogistic0.5244430.141019Stephens 逻辑斯蒂校正 1+0.25/n;表内线性插值—不适用
3-parameter loglogistic0.471833不可用此三参数分布类型的 AD 概率不可用。0.2681540.604573卡方分布,1 个自由度;拟合得到的最大似然值
Normal after Johnson0.3954350.366495Stephens 正态 AD 近似;报告下界为 0.005—不适用
  • 候选项按指定顺序显示,不会选出获胜分布。
  • 似然比检验比较带位移的分布类型与其不带位移的版本。位移指数分布使用其调整后估计;其他分布类型使用拟合得到的最大似然值。

描述性统计

观测数为 120,缺失单元数为 0,非空子组数为 120。均值、中位数、最小值和最大值以分钟为单位描述用时;标准差描述其离散程度。子组大小为 1,使测量值保持为单个观测。

原始测量值直接合并,不先计算子组均值。

描述性统计 · 10 行
统计量数值
观测数120
缺失单元格数0
非空子组数120
均值19.597
标准差7.72253
最小值6.78
中位数17.605
最大值46.86
偏度0.99684
超额峰度0.907451

候选项结果

状态说明各候选项是否已计算或不可用。尺度区分原始结果和变换后结果。说明保留验证、收敛及方法限定条件。全部 16 项结果均已纳入;不要悄然略去不可用结果。

候选项结果 · 16 行
候选项状态尺度说明
Normal已计算原始已与验证数据集核对
Normal after Box–Cox已计算变换后已与验证数据集核对
Lognormal已计算原始已与验证数据集核对
3-parameter lognormal已计算原始由于阈值估计和收敛方法不同,结果可能与其他统计软件有所差异。拟合未收敛时不报告估计值。
Exponential已计算原始已与验证数据集核对
2-parameter exponential已计算原始已与验证数据集核对
Weibull已计算原始已与验证数据集核对
3-parameter Weibull已计算原始由于阈值估计和收敛方法不同,结果可能与其他统计软件有所差异。拟合未收敛时不报告估计值。
Smallest extreme value已计算原始已与验证数据集核对
Largest extreme value已计算原始已与验证数据集核对
Gamma已计算原始已与验证数据集核对
3-parameter gamma已计算原始由于阈值估计和收敛方法不同,结果可能与其他统计软件有所差异。拟合未收敛时不报告估计值。
Logistic已计算原始已与验证数据集核对
Loglogistic已计算原始已与验证数据集核对
3-parameter loglogistic已计算原始由于阈值估计和收敛方法不同,结果可能与其他统计软件有所差异。拟合未收敛时不报告估计值。
Normal after Johnson已计算变换后已与验证数据集核对

参数估计

参数遵循各候选项的数学约定。尺度和约定说明其解读方式;对数正态的位置参数和尺度参数针对 ln(X − threshold),尽管模型描述的是原始用时。变换后正态分布的参数使用变换后的单位。报告估计值时,应一并保留阈值和协方差的限定条件。

参数估计 · 16 行
候选项参数尺度约定
Normallocation = 19.597; scale = 7.72253原始尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
Normal after Box–Coxlocation = 2.90216; scale = 0.385417变换后尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
Lognormallocation = 2.90216; scale = 0.385417原始位置参数和尺度参数针对 ln(X − threshold)。
3-parameter lognormallocation = 2.93063; scale = 0.372998; threshold = -0.489666原始位置参数和尺度参数针对 ln(X − threshold)。
Exponentialscale = 19.597原始使用过原点的概率图回归进行初始化,并在对数尺度上进行 Newton 估计,相对停止容差为 1e−4,绝对步长容差为 1e−6;另行保留基于样本均值的精确似然估计。
2-parameter exponentialscale = 12.9247; threshold = 6.67229原始使用概率图回归进行初始化,交替进行对数尺度上的 Newton 更新和 threshold = minimum − scale/n 更新;已使用验证数据集核对参数与似然的联合停止判据。另行保留支持域边界上的似然估计。
Weibullshape = 2.6814; scale = 22.0651原始尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
3-parameter Weibullshape = 1.79811; scale = 14.9711; threshold = 6.28336原始尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
Smallest extreme valuelocation = 23.7574; scale = 9.20238原始尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
Largest extreme valuelocation = 16.1294; scale = 5.91185原始尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
Gammashape = 6.99122; scale = 2.80309原始使用 Greenwood–Durand 方法初始化,以 1e−4 作为相对 Newton 停止容差,并对最终尺度参数进行线性化更新;另行保留精确似然估计。
3-parameter gammashape = 3.99933; scale = 3.82201; threshold = 4.31151原始先进行有限条件伽马估计,再按 threshold = minimum − 伽马分布在概率 1/(n+1) 处的分位数 更新阈值;采用参数与似然的联合收敛判据。形状参数和尺度参数保留前一次阈值步骤的值。
Logisticlocation = 18.7606; scale = 4.22543原始尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。
Loglogisticlocation = 2.89811; scale = 0.217969原始位置参数和尺度参数针对 ln(X − threshold)。
3-parameter loglogisticlocation = 2.7846; scale = 0.244789; threshold = 1.88031原始位置参数和尺度参数针对 ln(X − threshold)。
Normal after Johnsonlocation = 0.00290881; scale = 1.00489变换后尺度参数和形状参数采用数学参考资料中的约定。

变换详情

变换、类型、参数和正向公式记录拟合的变换。此处 Box–Cox 使用 ln(X);Johnson 使用其注明的 SU 公式。本示例未存储任何一个变换后的列。这些公式改变分析尺度,并不改变记录的用时。

变换详情 · 2 行
变换类型变换参数正向公式
Normal after Box–CoxBox–Coxpower = 0; optimal_power = 0.0480987ln(X)
Normal after JohnsonSUgamma = -1.21067; eta = 1.31136; epsilon = 12.0096; lambda = 5.44783gamma + eta·asinh((X−epsilon)/lambda)
  • 变换后正态分布的参数和百分位数使用变换后的单位。

概率图 5–8

按各面板自身的尺度比较接下来四个候选项的概率图。弯曲和尾部偏离可提示拟合模型在哪些位置对完成用时的描述较差;保留各面板的限定条件。

概率图 5–8(英文图表)
查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)

概率图 9–12

这些概率图将比较扩展到接下来四个已配置候选项。应阅读各自的尺度及较长用时的尾部,不要仅凭视觉相似性评价模型。

概率图 9–12(英文图表)
查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)

概率图 13–16

按注明的尺度阅读其余候选项的概率图,包括变换后正态拟合。外观呈直线并不能确定唯一真实模型,也不能消除方法局限。

概率图 13–16(英文图表)
查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)

三参数 Weibull 的限定条件

已保存的 Weibull AD p 值为 0.018302630915132106。记录的方法为 Lockhart–Stephens 表 1、情形 7,采用形状参数倒数和概率插值;原生实现的边界验证尚待完成。讨论反对该拟合的证据时,应保留此限定条件。它并非没有限定条件、经过完整验证的概率。

8. 创建报告

保留全部 Goodness-of-fit tests、Candidate outcomes、Parameter estimates、Transformation details、Descriptive statistics,以及全部四张分组概率图。保留报告界限、不可用的概率及每项方法限定条件,包括位移指数分布的条件区间。

在已完成的运行中选择 Add to report 。打开 Choose individual items and advanced options 以选择表格和图表,然后选择 Add to draft。隐藏的项目仍会保留在已保存的分析中。

为报告命名,并添加研究目的和您的解读。选择 Save,查看 Preview,然后使用 Export → Download HTML。以下示例包含全部已选内容,包括超出单屏显示范围的结果。

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