可汗學院統計學筆記(二)

2021-09-16 20:29:36 字數 1617 閱讀 6925

中心極限定理:假設我們有乙個分布,它有定義好的均值和方差。用x表示服從這個分布的變數。進行n次實驗(n很大),每次實驗得到的結果是對這個分布的抽樣,將每次實驗結果用

這裡有乙個重要的分布:

,也就是

**:上提供了乙個演示程式可以讓我們更好地理解中心極限定理。

第一行是原始分布,它可以是任意乙個奇怪的分布。第二行是取樣的過程,在最終的結果中不顯示。第三行和第四行分別是當抽樣次數為5和15時,所有樣本的均值的分布。可以看到當n=5時,樣本均值的分布已經可以看出正態分佈的形狀,當n增大到16時,這個樣本均值的分布是乙個方差更小的正態分佈。

關於樣本均值的抽樣分布的幾個重要結論:

1.樣本均值的抽樣分布的均值與總體均值相等。即:

2.樣本均值的抽樣分布的方差與樣本數成反比,並有乙個確定的關係:

標準差:

樣本均值的抽樣分布的標準差又稱為均值標準誤差(standard error of the mean)。

這裡插播兩個正態分佈的概念:

偏度(skew)

如果是乙個完美的正態分佈,則skew=0;如果偏度為正,則意味著右側尾部較長;如果偏度為負,則意味著左側尾部較長。

峰度(kurtosis)

如果時乙個完美的正態分佈,則峰度為0時;當峰度為負時,正態分佈的頂部較肥,尾部較陡峭;當峰度為正時,正態分佈的頂部較瘦,尾部較平緩。

伯努利分布是最簡單的二項分布。伯努利分布中的事件只會出現兩種結果。我們假設其中一種結果為「成功」,其概率為p,另外一種結果為「失敗」,其概率為1-p。則有以下結果:

均值:方差:

標準差:

有這個一樣問題:

從農場的200,000個蘋果中取出36個蘋果進行取樣。樣本的平均重量為112g,樣本的標準差為40g。請問:總體200,000個蘋果的平均重量的95%置信區間是多少?

我們得到的只是樣本的資訊,如何根據極少的樣本資訊得到總體資訊呢?思路如下:

1.從總體中抽取36個樣本得到的樣本均值是樣本均值的抽樣分布的乙個抽樣,也就是乙個正態分佈的抽樣;

2.用樣本的標準差作為總體標準差的估計,並計算樣本均值的抽樣分布的標準差:;

3.樣本均值為

4.  3中的概率值可以通過經驗法則或 查表計算。

說明:因為使用樣本的標準差作為總體標準差的估計,並不準確,所以這裡說的是「置信」區間,而不是確定的。

t 分布(t distribution)用於小樣本容量時置信區間的估計

當樣本數很小時,樣本均值的抽樣分布並不服從於正態分佈,不能用正態分佈的經驗法則或**進行概率計算。有專門的t分布計算**。t分布與正態分佈的差別是:t分布有「肥」尾,這是因為低估了抽樣分布的標準差。

今天沒時間啦,暫時先寫這麼多,之後再補充~

參考:可汗學院:統計學  

可汗學院統計學筆記(三)

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