极限思维:大数定律与中心极限定理

本文深入探讨统计学中的大数定律和中心极限定理,解释了这两个概念如何描述随机变量在大量样本下的行为。通过Python代码示例,展示了如何利用弱大数定律和强大数定律模拟样本平均值趋近总体平均值的过程,以及中心极限定理如何确保样本均值接近正态分布。

在统计学和概率论中,大数定律和中心极限定理是两个重要的概念。它们描述了随机变量在大样本下的行为,并具有广泛的应用。本文将详细介绍大数定律和中心极限定理,并提供相应的源代码来演示它们的实际应用。

一、大数定律

大数定律是指随着样本容量的增加,样本平均值会趋近于总体平均值的现象。在概率论中,最著名的大数定律是弱大数定律和强大数定律。

  1. 弱大数定律

弱大数定律也称为大数定律的弱收敛形式。它表明,对于独立同分布的随机变量序列,随着样本容量的增加,它们的平均值将以概率收敛于总体平均值。下面是一个用Python实现的例子:

import numpy as np

def weak_law_of_large_numbers(n):
    samples = np.random.
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