r语言,当原始数据来自多元正态分布总体时,(b)问中的马氏距离近似服从χ^2 (10)分布。请绘制一个“卡方图”来检验数据的二元正态性。请给出说明细节以及结论。
时间: 2024-10-13 12:16:45 浏览: 44
r语言中,当我们有理由假设原始数据源自多元正态分布总体,并且我们想要通过Mardia's Multivariate Skewness and Kurtosis Test来进行非正态性的评估,特别是马氏距离(multivariate Mahalanobis distance)与χ²(10)分布的关系。当数据接近正态分布时,马氏距离应该呈现卡方分布。
**绘制卡方图步骤**:
1. **安装必要包**:首先需要安装`mvnormtest`包,它包含了一些多元正态性检测的函数。
```R
install.packages("mvnormtest")
library(mvnormtest)
```
2. **计算马氏距离**:假设你有一个名为`data`的数据框,其中包含你的观测值。
```R
# 假设 data 是一个包含 n 行 p 列的矩阵
mahal_dist <- mahalanobis(data, colMeans(data), cov(data))
```
3. **创建卡方分布**:将马氏距离转换为卡方分布的形式,通常通过自由度`df = df.residual(p + 1)`,这里`p`是变量的数量。
```R
chi_squared_values <- qchisq(seq(from = 0, to = max(mahal_dist), length.out = 500), df = p + 1)
```
4. **绘制卡方图**:
```R
plot(chi_squared_values, type = "l", xlab = "Mahalanobis Distance", ylab = "CDF of χ² Distribution", main = "Mardia's Test for Bivariate Normality")
points(mahal_dist, pnorm(mahal_dist), pch = 19, cex = 0.6, col = "red") # 绘制实际数据点
```
5. **观察与分析**:比较马氏距离的分布与理论卡方分布是否吻合。如果大部分距离落在理论卡方分布的区域内,这表明数据可能是正态的。若存在明显偏离,数据可能存在非正态性。
**结论**:
- 如果马氏距离的分布大致符合卡方分布,那么我们可以认为数据至少在局部满足二元正态分布。
- 如果存在显著偏差,比如尾部过于分散或集中,那可能表示数据是非正态的,需要进一步探索其他原因,如数据采样、异常值等。
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