105年:醫學一(1)

下列對中央極限定理( Central limit theorem )的描述,何者錯誤?

A只要樣本數夠大,無論原本母群體是否為常態分布,樣本平均值的抽樣分布會接近常態分布
B母群體的平均值若為 µ,則樣本平均值抽樣分布的平均值為 µ
C母群體的標準差若為 σ,則樣本平均值抽樣分布的標準差為 σ/n
D可透過中央極限定理將樣本平均值的抽樣分布變成標準常態分布

詳細解析

本題觀念:

中央極限定理(central limit theorem, CLT)是統計學中最重要的定理之一,說明從任意分布的母群體中抽取足夠大的樣本時,樣本平均值的抽樣分布會趨近於常態分布。本題為反向題,問「何者錯誤」,考點在於樣本平均值的標準差(標準誤差, standard error of the mean, SEM)公式是否正確。

選項分析

(A) 只要樣本數夠大,無論原本母群體是否為常態分布,樣本平均值的抽樣分布會接近常態分布 ✅ 正確陳述。這正是 CLT 的核心內容:即使母群體分布為偏態、均勻分布或其他非常態分布,只要樣本數 nn 夠大(通常 n30n \geq 30),樣本平均值 Xˉ\bar{X} 的分布就會近似常態分布。

(B) 母群體的平均值若為 µ,則樣本平均值抽樣分布的平均值為 µ ✅ 正確陳述。根據 CLT 及無偏估計量(unbiased estimator)的性質,E(Xˉ)=μE(\bar{X}) = \mu,即樣本平均值的期望值等於母群體平均值。

(C) 母群體的標準差若為 σ,則樣本平均值抽樣分布的標準差為 σ/n ❌ 錯誤陳述(= 本題答案)。樣本平均值抽樣分布的標準差(即標準誤差, standard error of the mean, SEM)公式為:

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