用动画探索 统计学的核心概念
八个交互式模块,从描述统计到贝叶斯推断。每一个图表都用原生 SVG 与 requestAnimationFrame 实时绘制——拖动参数,观察分布如何响应,亲手看见 p 值、置信区间与中心极限定理的几何意义。
01
描述统计
均值、中位数、众数、方差、标准差——以及用箱线图直观展示数据的五数概括与离群点。
直方图
箱线图
均值
离群点
02
假设检验
t 检验、卡方检验、F 检验。观察检验统计量落在分布的何处,p 值就是尾部面积——拒绝域一目了然。
分布密度
拒绝域
观测统计量
03
置信区间
区间估计的频率派解释:重复抽样下,95% 的区间会覆盖真实参数。绿条覆盖、红条遗漏——覆盖率动画让概率变得可见。
覆盖真值
未覆盖
真实均值 μ
04
回归分析
最小二乘法寻找残差平方和最小的直线。R² 衡量模型解释的变异比例——动画展示拟合直线如何收敛到最优解。
数据点
回归线
残差
05
方差分析 (ANOVA)
单因素方差分析将总变异拆分为组间与组内。F = 组间方差 / 组内方差——组均值差异越大,F 越大,越倾向拒绝"均值相等"。
组内散点
组均值
总均值
06
贝叶斯统计
先验 × 似然 = 后验。Metropolis-Hastings MCMC 从后验中采样,直方图逐步逼近真实后验分布——看见信念如何被数据更新。
先验
似然
后验(MCMC)
理论后验
07
非参数检验
不依赖分布假设的检验:秩和检验、Wilcoxon 符号秩、Kolmogorov-Smirnov。用经验分布函数 (ECDF) 可视化两组分布的差异。
样本 A 的 ECDF
样本 B 的 ECDF
统计量 D / W
08
抽样分布
中心极限定理:无论总体分布形状如何,样本均值的分布随样本量增大趋近正态。动画逐帧抽取样本,直方图向钟形曲线收敛。
总体分布
样本均值直方图
理论正态 N(μ, σ²/n)