مواضيع المحاضرة:
background image

Lecture 7 - Probability distribution

 

 

 

76

 

  One of the most important things to know about a variable 

is its distribution. Knowledge of the probability 
distribution of the variables provides the clinicians and 
researchers with a powerful tool for summarization and 
describing a set of data and for reaching conclusion about 
population on the basis of a sample drawn from that 
population. We have several types of distribution in 
statistics, but the "normal distribution" is the most 
important one.  

  A probability distribution defines the relationship between 

the outcomes and their likelihood of occurrence. 

 

We have 

several types of distribution in statistics: 

 

I.  For discrete variables we have  

a)  Binomial Distribution: dichotomous outcomes (A-B, 

heads-tails, yes-no, on-off, is-is not, right-wrong, etc.) 

b)  Poisson Distribution Useful for studying rare random 

events. 

II.  But the “Normal distribution" "Gaussian 

distribution", for continues variables is the most 
important one. This is because: 

 

Many human variables naturally have a “bell shaped” 
distribution.  

  The distributions are tied to probabilities, and it is the 

probability which will be of interest to us 

 

  If we have a group of continuous variables with certain 

class interval, we can represent them by histogram and 
frequency polygon. But suppose we have a group of 
variables which is huge and the class interval is very 
small so the frequency polygon will take a shape of very 
smooth curve & that curve is called "normal distribution 
curve"

 

 

 

The normal distribution 

"Gaussian distribution", 

"Bell Shaped distribution" is the most important 
distribution in the statistics, the parameters of this 
distributions are: 
1)  The mean (µ) → Measure of location. 
2)  The standard deviation (∂) →Measure of dispersion. 

                    
 
 

Characteristic of the normal distribution 

1)  Used for the continuous variables, between  
2)  Symmetrical about its mean (µ), ((either side of mean is a 

mirror image of other side. 

3)  Mean, median, and mode are equal. 
4)  The total area under the curve is equal to one, 50% on the 

left &50% on the right of a perpendicular erected at the 
mean. 

5)  The normal distribution is completely determined by the 

parameters (µ) & (∂). Different values of µ shift the graph 
along the X-axis, while different values of ∂ shift the 
graph along the Y-axis (determine the degree of flatness 
or peakness of the graph).   

6)   µ ± 1∂ → 68% of the area. 

µ ± 2∂ → 95% of the area. 
µ ± 3∂ → 99.7% of the area.      

 

Different values of μ and δ shift the graph of distribution 
along X & Y axes. If we change μ while keeping δ 
constant, the curve will shift to the right on increasing μ 
& to the left on decreasing μ. On changing δ and keeping 
μ constant; the curve will become more flat on increasing 
δ and narrower on decreasing δ without any shifting the 
curve to any side. μ1 < μ2 < μ3 
     

 

  Since we know the shape of the curve, we can (using 

calculus) calculate the area under the curve 

  The percentage of that area can be used to determine the 

probability that a given value could be pulled from a 
given distribution. 

  Each normal distribution with its own values of m and s 

(unit) would need its own calculation of the area under 
various points on the curve  

 


background image

Lecture 7 - Probability distribution

 

 

 

77

 

If population mean of systolic blood pressure is 120 

x: 

E
mmHg with population standard deviation of 10 mmHg. 
What is the probability of getting a patient with systolic 
BP a) between 120 and 130 mmHg, b) < 120mmHg, c) < 
100 mmHg d) between 120 and 125 mmHg? 

 

 Answers:  
a) From 120 to 130 we move one δ, so the probability is 
34% (0.34)   (i.e. half of 68%).  
b) Probability of less than 120 mmHg is 50%. 
c) Probability of less than 100 mmHg is 2.5%. 
d) Probability of SBP between 120 and 125 mmHg; we 
must follow Z scale. 
 

The standard normal distribution 

“Z-distribution". 

It's the normal distribution curve which has a mean of 
zero and a standard deviation of one   (µ=0, & ∂ =1).  →       
Z = x - µ/ ∂ 

 

 

 

 

 

 
If we know the population means and population standard 
deviation, for any value of X we can compute a z-score by 
subtracting the population mean and dividing the result by 
the population standard deviation 

 

 

 

 

Properties of Z Distribution

 

Z-score) 

(

  90% of the values of a normal variable lie within 

 1.65 

sample standard deviations from the sample mean   

  95% of the values of a normal variable lie within 

 1.96 

sample standard deviations from the sample mean   

  99% of the values of a normal variable lie within 

 2.58 

sample standard deviations from the sample mean   
 
How to Read Z Table ((Must understand Z table, area to 
the left))   

 

 
Ex: 
Find p(Z<-1.57) 
From Z table=0.0582 

 

 
EX: 
From Z table: Find P (z ≥ 1.58) 
P(< 1.58)   = 0.9429   
P(z > 1.58) = 1 - 0.9429     = 0.0571 


background image

Lecture 7 - Probability distribution

 

 

 

78

 

 

 
 
Ex:
 From Z table find: Pr(-1 < z < 1) = 0:6826 

 

 
Ex: Find p(0<Z<1.23)

 

 

 
Ex:

 

Calculate p(-1.2<Z<0.78) 

p(-1.2<Z<0.78)= 0.7823-0.1151=0.6672 

 

 
Ex:

 

Calculate p(-1.2<Z<0.78) 

p(-1.2<Z<0.78)= 0.7823-0.1151=0.6672 

 

 

Ex: What is the probability of having a patient with B.P 
between 110-130 mm Hg?  µ=120, ∂ =10. ((Suppose the 
B.P is normally distributed)). 
                     Z = x - µ/ ∂ 
                        = 110-120/10       =-1 
                       = 130-120/10       = +1 
P (110≤ x ≤ 130) → P(-1≤ Z ≤+ 1).   &From the Z-table, 
P=0.68. 
 
Ex2: What is the probability of having a patient with B.P 
above 140mm Hg? 
       Z = x - µ/ ∂ 
            = 140-120/10 = +2 
     P(x ≥ 140) → P ( Z ≥ +2).   &From the Z-table, 
P=0.023. 
 
     
Ex: If the total cholesterol values for a certain target 
population are approximately normally distributed with a 
mean of 200 (mg/100 mL) and a standard deviation of 20 
(mg/100 mL), what is the probability that a person picked 
at random from this population will have a cholesterol 
value greater than 240 (mg/100 mL)? 
Z = x - µ/ ∂   = 240-200/ 20   = 2    
P (x >240) → P(Z > 2).         = 0:0228 or 2.28% 
 
Ex:
 in certain population the mean of SBP (µ=120), and ∂ 
=10mmHg. What is the probability of having a patient 
with B.P between 110-130 mm Hg?   
1)  What is the probability of having a patient with B.P 

between 105-125 mm Hg?  

2)   What is the probability of having a patient with B.P ≤ 

100 Hg?  

3)   What is the probability of having a patient with B.P ≥ 

135 mm Hg?  

4)   What is the probability of having a patient with B.P 

between 120-140 mm Hg?  

5)   What is the probability of having a patient with B.P 

between 100-140 mm Hg? 

6)   What is the probability of having a patient with B.P 

between 90-150 mm Hg?  

7)  What is the probability of having a patient with B.P 

between ≥ 150 mm Hg?   

8)   What is the probability of having a patient with B.P 

between ≤150 mm Hg?   

9)   What is the probability of having a patient with B.P 

between 140-150 mm Hg?  


background image

Lecture 7 - Probability distribution

 

 

 

79

 

10) What is the probability of having a patient with B.P 

between 95-135 mm Hg?  

EX: IQ’s are normally distributed with mean 100 and 
standard deviation 15. Find the probability that a 
randomly selected person has an IQ  
1)  between 100 and 115 
2)  More than 135. 
3)  Less than 70. 

EX:  A survey was done to measure the haemoglobin 
(Hb) levels among a group of pregnant women attending 
an ante-natal clinic. 10000 women were screened and the 
mean Hb was found to be 10.5 gm%.The standard 
deviation was 0.5. Compute:  
1)  
Number of women having Hb level between 10 and 11 

gm% 

2)  Number of women having Hb level between 9.5 and 

11.5 gm% 

3)  Number of women having Hb level above 10.5 gm%. 
4)  Number of women having Hb level below 9 gm%. 
5)  Number of women having Hb level between 11 gm% 

and 11.5 gm%. 

6)  Number of women having Hb level below 9 gm% and 

above 12 gm%.  

7)  What is the probability of selecting a pregnant woman 

with Hb levels below 10 gm%? 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 134 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل