【中心極限定理】のパラドックス
「母集団の分布がどんなものであっても、nの値を充分大きくとれば、
Pr{a≦<X>n≦b} の値は {1/(σ/√n)(√2π)}∫[a,b]exp{-(x-μ)^2/2(σ^2/n)}
で近似できる。 但し、μ,σは、それぞれ、母集団の、平均値,標準偏差で、
<X>n は、母集団から繰り返しを許してn個選んだ値の平均とする」というのは、
≪経験法則≫であるから、これはこれでいいとして、これを数学的に定式化した
ものとされる、次の
【定理】:α,βを任意の実数とするとき、
n→∞ では Pr{α≦(<X>n−μ)/(σ/√n)≦β}
は ∫[α,β]exp{-(t^2)/2}dt に収束する.
には、以下のようなパラドックスが含まれている:−
α≦(<X>n−μ)/(σ/√n)≦β は、α(σ/√n)+μ≦<X>n≦β(σ/√n)+μ と
変形できる。 従って、n→∞ では、α(σ/√n)→0,β(σ/√n)→0 であるから、
μ≦<X>n≦μ,即ち、<X>n=μ.
よって、n→∞ では、Pr{α≦(<X>n−μ)/(σ/√n)≦β}=Pr{<X>n=μ}.
従って、n→∞ では、Pr{<X>n=μ}=∫[α,β]exp{-(t^2)/2}dt.
しかるに、Pr{<X>n=μ} の値は、α,βに依存せず、1つに定まる筈であるのに、
∫[α,β]exp{-(t^2)/2}dt の値は、α,βに依存して、非可算無限個の値をとる筈
であり、不合理である。
上記のパラドックスを解明せよ。
Fnews-brouse 1.9(20180406) -- by Mizuno, MWE <mwe@ccsf.jp>
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