6.14: משפט הגבול המרכזי

Central Limit Theorem
JoVE Core
Statistics
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Statistics
Central Limit Theorem
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

15,058 Views

01:14 min
May 22, 2025

Overview

משפט הגבול המרכזי, או בקיצור clt, הוא אחד הרעיונות החזקים והשימושיים ביותר בכל הסטטיסטיקה. משפט הגבול המרכזי עבור אמצעי דגימה אומר שאם אתה מצייר שוב ושוב דגימות בגודל נתון ומחשב את האמצעים שלהן, ויוצר היסטוגרמה של אמצעים אלה, אז ההיסטוגרמה המתקבלת נוטה להיות בעלת צורת פעמון נורמלית משוערת. במילים אחרות, ככל שגודל המדגם גדל, התפלגות האמצעים עוקבת יותר מקרוב אחר ההתפלגות הנורמלית.

גודל המדגם, n, שנדרש להיות “גדול מספיק” תלוי באוכלוסייה המקורית שממנה נלקחות הדגימות (גודל המדגם צריך להיות לפחות 30, או שהנתונים צריכים להגיע מהתפלגות נורמלית). אם האוכלוסייה המקורית רחוקה מלהיות נורמלית, אז יש צורך בתצפיות נוספות כדי שהמדגם יהיה תקין. הדגימה נעשית עם החלפה.

קשה להפריז בחשיבותו של משפט הגבול המרכזי בתורת הסטטיסטיקה. הידיעה כי נתונים, גם אם ההפצה שלהם אינה נורמלית, מתנהג בצורה צפויה היא כלי רב עוצמה.

להתפלגות הנורמלית יש ממוצע זהה להתפלגות המקורית ולשונות השווה לשונות המקורית חלקי גודל המדגם. סטיית תקן היא השורש הריבועי של השונות, ולכן סטיית התקן של התפלגות הדגימה היא סטיית התקן של ההתפלגות המקורית חלקי השורש הריבועי של n. המשתנה n הוא מספר הערכים הממוצעים יחד, ולא מספר הפעמים שהניסוי נעשה.

טקסט זה נלקח מתוך Openstax, Introductory Statistics, Section 7.0 Central Limit theorem.

טקסט זה נלקח מתוך Openstax, Introductory Statistics, Section 7.1 Central Limit Theorem for Sample Means (Averages).

Transcript

שקול את חלקות הנקודות עבור אוכלוסיות עם התפלגות נורמלית ואחידה.

התפלגות אמצעי המדגם עבור גדלי מדגם שונים מראה כי היא מתקרבת להתפלגות נורמלית ככל שגודל המדגם גדל – זהו עקרון הליבה של משפט הגבול המרכזי.

למרות שממוצע אמצעי המדגם זהה לממוצע האוכלוסייה, סטיית התקן שלו קטנה מסטיית התקן של האוכלוסייה.

עם זאת, כלל זה אינו חל על אוכלוסיות שאינן נורמליות ועם גודל מדגם קטן או שווה ל-30.

על ידי הידיעה שאמצעי המדגם מופצים בדרך כלל, ניתן לבצע ניתוח סטטיסטי טוב יותר תוך שימוש בתכונות של התפלגות נורמלית.

לדוגמה, הכלל האמפירי החל על ההתפלגות הנורמלית מסייע לקבוע את ההסתברות שלקבוצת אנשים יהיו משקלים ממוצעים במרחק של אחת, שתיים או שלוש סטיות תקן מהממוצע של אמצעי המדגם.

ניתן גם לתקנן ערכים אלה לציוני z. אז, אפשר לקבוע את ההסתברות של קבוצה של אנשים שנבחרו באופן אקראי עם משקל ממוצע של פחות מ 80 ק”ג.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for