英国生物统计学家法兰西斯·高尔顿做了一个实验。他在一块木板上画了一块等腰三角形,并在三角形区域内钉上n+1层钉子。第1层钉2个钉子,第2层钉3个钉子,下面每一层都比上一层增加一个钉子,上一层的每个钉子都在下一层两个钉子的中间位置。之后,在第n+1层的下面,放入n+2个球槽。
建成后,高尔顿从顶端逐个扔下小球,这些小球在下落过程中与众多钉子发生碰撞,每次碰撞都会使得小球随机向左或向右下落。随着小球个数的增加,掉入各个球槽内的小球的个数会越来越多,堆积的高度也会不断增加。最终,如图2所示,各球槽将呈现出“中间高,两边低”的分布。
图 2
并且,如果进一步增加钉子的层数和小球个数,球槽中小球分布形成的曲线就会越来越光滑,最终趋向于图3“中间高,两边低”的“钟型”曲线,我们将这条曲线称为正态分布密度曲线,简称正态曲线。