• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:チェビシェフの定理、大数の法則、中心極限定理の関係)

チェビシェフの定理、大数の法則、中心極限定理の関係

takebeの回答

  • ベストアンサー
  • takebe
  • ベストアンサー率65% (17/26)
回答No.1

例えば,日本人全員の身長の平均を知りたいとします.しかし,日本人全員の身長をはかるのは大変ですよね.日本人10人だけの身長をはかって,その平均から全体の平均を推測できれば便利です. しかし,10人が偶然に身長が低い人だったら,その平均はあまりあてにならないことになります.では,100人の身長をはかればよいかというと,100人とも身長が低い人だったら同じことになりそうです.大勢の人の身長をはかっても無駄になるかもしれません. 大数の法則によって,100人の平均は,10人の平均よりも日本人全体の平均に近くなる確率が高いということが証明できます.このため,安心して大勢の身長を計ることができます. 大数の法則によって,10人よりも100人のほうがよい,というような大雑把なことがわかりますが,中心極限定理を使うと,100人の平均が日本人の平均と~cm違っている確率はいくつ,というようなさらに詳しいことがわかります. この~cm違っている確率が正規分布というものになります. # 説明になっているでしょうか(^_^;).

cosmopolitan
質問者

お礼

中心極限定理がどのようなものかが良く分かりました。ありがとうございました。あと、チェビシェフの定理がなんだか分からなくなってきてしまったので、それも教えていただけないでしょうか?私が調べたので合っているのでしょうか?

関連するQ&A

  • 中心極限定理

    統計学初心者で全然分かりません!! 中心極限定理(ベルヌーイの大数の法則)と標準誤差について説明してください。

  • 大数の強法則、中心極限定理

    パラメータλ>0のポワソン分布の平均、分散は共にλである (1){x_n}に関する大数の強法則を式で書き下せ (2){x_n}に関する中心極限定理を式で書き下せ (3)S_x=X1+···+Xnの分布はパラメータnXのポワソン分布に等しいことを示せ (4)λ=1の場合の(2)、(3)を利用して次を示せ lim{n→∞} e^(-n)Σ{k=0~n} n^k/k! =1/2 わかるとこだけでも構いません! 解き方教えてください! 応用が利かない人なので、当てはめるとかが苦手なんです

  • 統計的推定のチェビシェフの定理から大数の法則

    統計的推定のチェビシェフの定理から大数の法則を導くとき、結論は、 「nが十分の大きければ、x/nがpに近づく」とありますが、(高校レベルの)式の変形から考えていると、イメージができなくて困っています。 サイコロを何回も投げる時、 60回投げたときに、1の目の出るのが10±3回に収まるより、 120回投げたときに、1の目の出るのが20±6回に収まることが多い。 という感じかな?と思っているのですが、よろしいでしょうか?

  • 中心極限定理について

    お世話になります。 統計学で出てくる中心極限定理について基本的なことをうかがいます。 定理の内容はおよそ「母集団が任意の確率分布を持っていても、そこから抽出した標本分布は標本数nが無限大に近づくにつれて正規分布に近づく」といったことだと思いますが、nを無限大にもっていくとき母集団に近づくのに(というか母集団を超えることも)、たとえば母集団が正規分布していない場合でもそれが正規分布に近づいていくというのは矛盾がある気がするのですが、どこが誤っているのでしょうか。 詳しい方ご教示願います。

  • 大数の法則

    私は物理専攻だったので、なになにの法則というのには馴染みが深いのです。というか物理では 定理はほとんで出てこず法則ばかりです。私の理解では法則というのは、仮説にすぎなく、実験等で反例が見つかるまでの命です。それが例え数式で表現されていようとも、純粋に数学的に証明されるものではないと感じています。それはさておき、趣味で数学を勉強していますが、確率論ででてくる「大数の法則」はなぜ法則なのでしょう? どう考えても確率の公理的定義から証明される定理のように思えるのだけれど。どうなんでしょう? どうでも良いような質問かもしれませんが。

  • 中心極限定理 一様分布 平均値の意味

    統計学からの疑問です。 以前も中心極限定理について質問したことがあったのですが、また疑問が発生しました。 中心極限定理は、母集団が何分布であれ、そこからサンプリングされた標本の平均値は正規分布に従って分布するということで、この定理があるからこそ色んな統計手法を使うことができますよね。 例えば、プレス機の設定荷重を5.0トンに設定し、実荷重を複数回測定するとします。 この場合、実荷重は、4.9トンとか5.1トンとか、誤差的にばらつきますよね。 なので複数回測定した実荷重の平均値=プレス機の実力であると言えると思います。 では母集団が一様分布、例えばサイコロの場合、 サイコロを2個以上振って出た目の平均値は3.5ですが、この値は一体何を意味してるのでしょうか?サイコロは3.5の目がもっともよく出るというわけはありませんし・・・ 中心極限定理を解説するために、サイコロを使った説明があり、 母集団が一様分布であっても中心極限定理がちゃんと現れることは確認できたのですが、 母集団が一様分布の場合の統計量(平均値)の意味がわかりません。 変な質問かもしれませんが、疑問を解決したいのでどなたか教えて下さい。 よろしくお願いします。

  • 分布と中心極限定理

    あらゆる〇〇分布はサンプル数が増えると正規分布になるという中心極限定理を習いました。 (たとえポアソン分布) ではなぜ〇〇分布は〇〇分布と定義されるのですか? 全部の分布が中心極限定理に従うならすべての分布が正規分布と定義されるべきだと思うのですが その境はどこでしてるのですか?

  • 中心極限定理について

    中心極限定理で理解できないところがあります。 多分、何か勘違いをしているところがあると思うので、分かる方は教えてください。 平均値 μ*,分散 σ2* をもつ,任意の分布に従う乱数列 x1,x2, … ,xnがあるとき,その平均値 ave(xn) = (x1+X2+・・・+xn)/n の確率分布は,n が大きくなるとき,平均値 μ*,分散 σ2* / n である正規分布に収束する。  すなわち, (ave(xn) - μ*)/(σ*/√n) は,n が大きいとき,平均値 0,分散 1 の標準正規分布に従うとみなしてよい。 はどうやって証明するのでしょうか? また、12個の乱数rand()を発生させた場合、分散は12*1/12=1になるようですが、これは中心極限定理から分散がσ2/nの正規分布に近づくという結果(こちらは1/12を12で割っている)に矛盾しているように思うのですが、どこが勘違いしているのでしょうか? よろしくお願い致します。

  • 有限母集団の中心極限定理

    訳あって確率統計の勉強をしておりますが、中心極限定理について質問があります。 「母集団の平均をm、分散をvとすると、そこから抽出したn個の標本の平均の分布は、平均m、分散v/nという分布になり、標本数をn→無限大とすると、分布は母集団の分布によらず正規分布に近づく。」 とありますが、母集団が有限個(N個)の集合ならどうなるでしょうか。 その場合、標本数をnがNに等しくなった時点で平均はm、分散0、つまり標本から母集団の平均が完全に推定(決定)することになります。 ●有限母集団の場合も中心極限定理は成り立つのか? ●成り立つならn→Nで分散が0になるという点はどう表現されるのか? このあたりを教えてください。

  • 中心極限定理とパレート分布

    (1)所得はパレート分布もしくは対数正規分布をすると言われていますが、パレート分布においても、中心極限定理があてはまり、サンプリングを繰り返した時、正規分布するのでしょうか?もし、正規分布をするのであっても、母集団がパレート分布するはずの所得に対して、中心極限定理から導かれた分散、σ/√nを利用して所得の平均の信頼区間を推測することに違和感を感じます。大学の授業で先生が計算していました。 (2)所得の分布では、平均を見るよりも中央値の方が事実に近い結果を示すと言われていますが、平均(Σx_i/n)ではなく、期待値(Σx_i*P(X=x_i))で計算する方が、高額所得者に対しても低確率で重みづけられて、平均で計算するよりも妥当な値が得られそうなのですが、インターネットでも期待値で計算している例はありませんでした。統計学的に、このような計算をしない理由があれば教えてください。 初学者なので、間違いがあれば指摘していただけると幸いです。