Pertanyaan yang bagus (+1) !!
Anda akan ingat bahwa untuk variabel acak independen dan Y , V a r ( X + Y ) = V a r ( X ) + V a r ( Y ) dan V a r ( a ⋅ X ) = a 2 ⋅ V a r ( X ) . Jadi varians dari Σ n i = 1 X i adalahXYVar(X+Y)=Var(X)+Var(Y)Var(a⋅X)=a2⋅Var(X)∑ni=1Xi , dan varians ˉ X = 1∑ni=1σ2=nσ2adalahnσ2/n2=σ2/n.X¯=1n∑ni=1Xinσ2/n2=σ2/n
Ini untuk varians . Untuk membakukan variabel acak, Anda membaginya dengan standar deviasi. Seperti yang Anda tahu, nilai yang diharapkan dari adalah μ , jadi variabelX¯μ
memiliki nilai yang diharapkan 0 dan varian 1. Jadi jika cenderung ke Gaussian, itu harus menjadi standar GaussianN(0,
X¯−E(X¯)Var(X¯)−−−−−−√=n−−√X¯−μσ
. Formulasi Anda dalam persamaan pertama adalah setara. Dengan mengalikan sisi kiri dengan
σ Anda mengatur varians ke
σ 2 .
N(0,1)σσ2
Mengenai poin kedua Anda, saya percaya bahwa persamaan yang ditunjukkan di atas menggambarkan bahwa Anda harus membaginya dengan dan bukan √σ untuk membakukan persamaan, menjelaskan mengapa Anda menggunakansn(penaksirσ)dan bukan √σ−−√snσ) .sn−−√
Tambahan: @whuber menyarankan untuk mendiskusikan mengapa penskalaan oleh . Dia melakukannya disana, tetapi karena jawabannya sangat panjang, saya akan mencoba menangkap esensi argumennya (yang merupakan rekonstruksi pemikiran de Moivre).n−−√
Jika Anda menambahkan sejumlah besar dari +1 dan -1, Anda dapat memperkirakan probabilitas bahwa jumlah tersebut akan menjadi j dengan penghitungan dasar. Log probabilitas ini sebanding dengan - j 2 / n . Jadi jika kita ingin probabilitas di atas konvergen ke konstanta ketika n menjadi besar, kita harus menggunakan faktor normalisasi dalam O ( √nj−j2/nn.O(n−−√)
Menggunakan alat matematika modern (post de Moivre), Anda dapat melihat perkiraan yang disebutkan di atas dengan memperhatikan bahwa probabilitas yang dicari adalah
P(j)=(nn/2+j)2n=n!2n(n/2+j)!(n/2−j)!
yang kami perkirakan dengan rumus Stirling
P(j)≈nnen/2+jen/2−j2nen(n/2+j)n/2+j(n/2−j)n/2−j=(11+2j/n)n+j(11−2j/n)n−j.
log(P(j))=−(n+j)log(1+2j/n)−(n−j)log(1−2j/n)∼−2j(n+j)/n+2j(n−j)/n∝−j2/n.