中心极限定理到底是什么?它的三个核心要素,你怀疑过吗?

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自习人食堂自开业也来,生意蒸蒸日上,客源不断,一切望好。

前文说到迪丽热酒做了食堂的测量系统MSA线性和偏倚分析,

详情见微信公众号自习人链接:测量系统MSA线性和偏倚不会分析?2000字教会你 

今天,掌勺大厨遇到一个棘手的事情,搞得他心神不宁,局促不安

我看出了他的神情变化,问道:游彦祖,你今天怎么了?

(前台能请迪丽热酒,后台掌勺大厨必须配上游彦祖这个级别)



游彦祖:掌柜的,不好了,大厅来了一位客人,是隔壁老王家的厨师长,

他今天来点了一份“中心极限定理”这道菜,感觉是来砸场子的。

我心中暗道:中心极限定理这道菜,在统计学这个饭圈里它占据了极大的分量。

中心极限定理非常普遍,类似于蛋炒饭,人人都会做,但极少有人能做好,比较考验个人火候。

面对拥有十几年掌勺经验的老王家厨师长,难怪新来的游彦祖如此不自信。

我安慰道:游彦祖,别急,我们来好好梳理下中心极限定理所需材料



游彦祖:这个太复杂了,能否简化得通俗易懂一点?



那我们来总结一下中心极限定理的三个核心要素:

①不论之前是什么分布,均值近似正态分布

②均值不变

③均值的标准差的公式:


游彦祖说这么神奇?不论之前什么分布,它的均值都是正态分布?

我感受到了彦祖的怀疑,非常符合自习人食堂的大胆猜想小心求证!

(咱彦祖可是连定理都敢怀疑的辣个男银!)



于是我们来小心求证一下

我们随机600个自由度为5的卡方分布数据,分为20组,每组30个数据。



验证600个卡方数据分布是否正态,用概率图


概率图显示P<0.05,不服从正态分布,

(卡方分布当然不服从正态分布啦!游彦祖小声嘀咕道。)

然后我们将这20组数据求平均值,这个时候复制到Excle表格里计算

(因为minitab只能以列为计算,有时候要结合Excle,便于转置)


再将均值转置到minitab里,做概率图看是否正态


由图形看到卡方均值的概率图P值0.420>0.05,正态

这就符合了中心极限定理的①不论之前为什么分布,均值近似正态分布

如果感兴趣的小伙伴可以试试指数分布、二项分布、泊松分布也是符合

游彦祖一惊:这也行?那均值不变是什么意思呢?

我们将这600个数据求平均值


得到平均值为4.8988,我们再计算卡方均值的均值


可以看到均值的均值还是等于4.8988

这就符合了中心极限定理的②均值不变



游彦祖又一惊:这也行?那标准误又是什么意思呢?


我们先看这20组数据的均值标准差为0.5697

再看总的600个卡方数据分为20个组,每组30个数据,标准差为3.3361,根据


均值标准差(标准误)=总数据的标准差除以根号下子组样本量=3.3361/根号下30=0.60,

和20组数据的均值标准差为0.5697非常接近。

这就符合了中心极限定理的③均值的标准差的公式:


彦祖看到这里不禁恍然大悟,原来竟然是这样!

赶紧去炒菜去了~~




讲到这里,请问下屏幕前的各位彦祖是否曾经也怀疑过中心极限定理?

现在是否能深刻体会到中心极限定理的三个核心要素?

再次回顾一下:

①不论之前为什么分布,均值近似正态分布

②均值不变

③均值的标准差的公式:


这是六西格玛考试历年来必考的题目



我们再来强化练习一下,加深印象


这道题考察的是中心极限定理的三大核心要素


在公众号自习人课堂里的黑带章节练习测量阶段的第68题。答完题以后可以点击图片

每道题都可以查看详细解析


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发布于 2 天前

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