中心极限定理的最最通俗解释

一、什么是中心极限定理

在适当的条件下,大量相互独立随机变量的均值经适当标准化后依分布收敛于正态分布。每次从这些总体中随机抽取 n 个抽样,一共抽 m 次。 然后把这 m 组抽样分别求出平均值, 这些平均值的分布接近正态分布。设从均值为μ、方差为σ^2(有限)的任意一个总体中抽取样本量为n的样本,当n充分大时,样本均值\overline{X}的抽样分布近似服从均值为μ、方差为\frac{σ^2}{n}的正态分布。

中心极限定理告诉我们,当样本量足够大时,样本均值的分布慢慢变成正态分布,就像下图:

image.png

下面我们来通过实例来看看一个掷骰子的平均分布,如何组成一个正态分布。

二、Python实例

2.1 生成均匀分布的掷骰子随机数

生成在半开半闭区间[low,high)上离散均匀分布的整数值,即1-6的均匀分布

import numpy as np 
import seaborn as sns
data = np.random.randint(1, 7, 10000)
sns.distplot(data)

可以看到1-6的点数是比较均匀的分布的【注意,每一次运行的图都不一样的哦】

2.2 抽取一组数据

通过以下程序来从data中随机抽取一组数

sample1 = []
for i in range(0, 10):
    rnd = int(np.random.random() * len(data))#0-9999的随机数生产
    sample1.append(data[rnd])
print(sample1)

返回结果:[2, 3, 2, 1, 1, 4, 2, 1, 5, 3]

2.3 抽取1000组数据

我们在生产的随机数中,一次抽取50个作为一组并计算它的平均值,共抽取1000次,得到1000个平均值,然后通过seaborn的distplot看着1000个数值的分布。

samples = []
s_mean = []

for i in range(0, 1000):
    sample = []
    for j in range(0, 50):
        rnd = int(np.random.random() * len(data))#0-9999的随机数生产
        sample.append(data[rnd])#循环50次的结果存放在samples
    s_mean.append(np.mean(sample))#得到的50次sample的平均数放到s_mean后,重新循环第二次的50次循环,samples清空

sns.distplot(s_mean)

三、重要性和注意

当采样的数量接近无穷大时,我们的抽样分布就会近似于正态分布。这个统计学基础理论意味着我们能根据个体样本推断所有样本。结合正态分布的其他知识,我们可以轻松计算出给定平均值的值的概率。在理论上保证了我们可以用只抽样一部分的方法,达到推测研究对象统计参数的目的。

其中要注意的几点:

  • 总体本身的分布不要求正态分布
    掷一个骰子是平均分布,最后每组的平均值也会组成一个正态分布。

  • 样本每组要足够大,但也不需要太大
    取样本的时候,一般认为,每组大于等于30个,即可让中心极限定理发挥作用。

请关注我的公众号


实战统计学
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,362评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,330评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,247评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,560评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,580评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,569评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,929评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,587评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,840评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,596评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,678评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,366评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,945评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,929评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,165评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,271评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,403评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容