以中央極限定理選才? | 中央極限定理舉例

而且不同委員的立場迥異,更不會「有共同分佈」,因此不論大數法則或中央極限​定理,在此皆不適用。

舉一例子來看:2014年11月落幕的第51屆 ...購買本期瀏覽全文前往科學人知識庫不可勝數以中央極限定理選才?2015-02-01黃文璋-統計、機率無所不在,但可別用錯了地方! 九合一選舉終於結束了。

在投票前,有位候選人拋出以遴選委員會來挑選首長的主張。

報載「他解釋,在統計學上,N>25,就會接近大數法則,也就是中央極限理論,不太容易出現偏頗的情況。

雖然他準備設置的遴選委員會成員不到25人,但以過去經驗來看,『只要15個人就會蠻準確的』。

」又是大數法則、又是中央極限理論,還說蠻準確……,一副極有根據的樣子,只是究竟在說些什麼?著名的大數法則及中央極限定理,起源都可追溯到17世紀末至18世紀初,原本是針對二項分佈。

什麼是二項分佈?重複觀測一有兩個結果的試驗,其中一個結果不妨稱為成功,另一個結果稱為失敗,成功的機率假設為p,又假設各次觀測為獨立事件,則n次後所得成功數SnM便有參數n、p的二項分佈,此分佈常以B(n,p)表示。

就算原本試驗的所有可能結果超過兩個,若把有興趣的結果稱為成功,其餘全稱為失敗,即可轉換成一有兩個結果的試驗,因此二項分佈可說無所不在。

當Sn有B(n,p)分佈,由排列組合可求出Sn=k的機率P(Sn=k)=C(n,k)pk(1-p)n-k,其中C(n,k)=n!/(k!(n-k)!),而n!=n(n-1)…1,0!=1。

數學家已經證明:只要n夠大,則Sn/n與p任意接近的機率,會很接近1。

這就是早期版本的大數法則,可用來解釋機率的涵義。

例如,某銅板出現正面機率為p,是什麼意思?持續反覆投擲,當投擲次數n很大後,平均所得的正面數Sn/n,與p便可能很接近,或者說Sn/n大致在p的附近。

有時人們會籠統說,n很大時,Sn/n與p很接近。

這樣講其實並不對,因為這是隨機現象,不能保證必然會很接近。

至於以為n很大時,Sn/n就等於p,當然更是錯的。

另外,中央極限定理能更進一步表示出,Sn經標準化後,極限分佈為標準常態。

更明確地說,對每一常數a>0,當n很大時,機率P(|(Sn-np)/[np(1-p)]1/2|≦a)能用一標準常態分佈的機率值來近似。

此定理可表示出當n很大時,Sn/n落在一個以p為中心之區間的近似機率。

其後,上述兩結果一再被推廣,在一些簡單的條件下,針對一數列獨立且有共同分佈的隨機變數,大數法則及中央極限定理便皆能成立。

但首先,讀者應該可看出「大數法則,也就是中央極限理論」這講法並不正確,兩者內容其實不一樣。

其次,此法則及定理的用途,與「不太容易出現偏頗」毫不相干。

在實務上,n到底要多大?對於中央極限定理,有些教科書會說n>30便大致適用。

但所謂適用,要看你能容忍的誤差有多大?一般做民調時確實會用到中央極限定理,但因希望誤差不超過3%,一開始設定的成功樣本數為1068,而不是30而已。

即使約1000個隨機產生的樣本,做出的調查都還常遭批評有偏頗、未能反映真相。

至於為特定目的而成立的遴選委員會,委員當然不可能隨機產生,因此從委員會成立之始便難以避免主觀了。

而且不同委員的立場迥異,更不會「有共同分佈」,因此不論大數法則或中央極限定理,在此皆不適用。

舉一例子來看:2014年11月落幕的第51屆金馬獎,得獎名單由總共17位委員共同討論決定,但未獲最佳女主角獎的知名演員鞏俐,事後透過經紀人表示:「金馬獎不專業、不公正,不會再參加。

」由此可看出,遴選這類評比有相當程度的主觀因素,容易產生爭議,並無所謂「只要15個人就會蠻準確的」這種推論。

大數法則及中央極限定理是機率中兩個極重要的結果,用途廣泛,但也沒那麼無所不包到連選才都用得上。

若因此所選非人,可不能怪罪中央極限定理!【欲閱讀全文或更豐富內容,請參閱〈科學人知識庫〉2015年第156期02月號】 購買本期#關鍵字:名家專欄、不可勝數更多文章我的Lab生活走出校園,學到更多2015/05/28陳冠宇很多人在剛踏入實驗室時總是懵懵懂懂,我也不例外。

當初進入清華大學化學工程研究所之前,我沒有任何專題研究的經驗,而且在沒有生物背景的基礎下,我毅然決定選擇病毒載體的實驗室做為棲身之所,曾經有學長問我為什...真


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