MIENAR
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中心极限定理
一、林德伯格-莱维中心极限定理 (Lindeberg-Lévy CLT)
1、定理内容
设是独立同分布的随机变量序列,且满足:
- 期望存在:
- 方差存在: ()
则对于部分和,有标准化随机变量:
当时,依分布收敛于标准正态分布:
即对于任意实数:
2、意义说明
-
普遍适用性:无论原始分布是什么形态(离散/连续,对称/偏态),只要满足i.i.d.和有限方差条件,标准化样本均值的分布都会收敛到正态分布。
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样本量要求:实际应用中,通常被认为足以获得较好的近似效果,但对于高度偏态分布可能需要更大的。
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统计推断基础:为许多统计方法(如置信区间、假设检验)提供了理论依据,特别是当总体分布未知时。
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误差解释:解释了为什么测量误差常呈正态分布(许多微小独立误差的叠加)。
二、棣莫弗-拉普拉斯中心极限定理 (De Moivre-Laplace CLT)
1、定理内容
设为独立伯努利随机变量序列,,其中。记为成功次数,则:
当时,依分布收敛于标准正态分布:
特别地,对于任意:
2、意义说明
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二项分布近似:这是历史上最早的中心极限定理形式(1733年),提供了用正态分布近似二项分布的理论依据。
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实用准则:当且时,近似效果较好。当接近0.5时,近似所需更小。
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离散修正:由于从离散分布近似连续分布,实际应用中常使用连续性修正:
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分类数据分析:为比例检验、卡方检验等分类数据分析方法奠定了基础。
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