设总体服从正态分布 ,方差为4已知,给出均值 的0.95的置信区间。对该区间随机模拟200次,统计包含真实值15的次数。用python给出代码
时间: 2023-06-15 17:06:05 浏览: 297
C#利用Random得随机数求均值、方差、正态分布的方法
根据中心极限定理,对于大样本,样本均值的分布可以近似看做正态分布,因此我们可以使用标准正态分布的分位数来计算置信区间。
根据题意,我们需要找到一个均值的置信区间,置信水平为0.95,样本数量不确定,但是方差已知为4。我们可以使用样本均值的标准误差来表示样本均值的不确定性:
$$SE = \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$$
其中,$\sigma$为总体标准差,$n$为样本大小。由于方差已知,我们可以直接使用标准差$\sigma=2$。
由于我们需要计算均值的置信区间,因此我们需要找到一个范围,使得样本均值落在这个范围内的概率为0.95。根据标准正态分布的性质,对于一个标准正态分布的随机变量$Z$,有:
$$P(-Z_{\alpha/2} \leq Z \leq Z_{\alpha/2}) = 1-\alpha$$
其中,$\alpha$为置信水平,$Z_{\alpha/2}$为标准正态分布的上$\alpha/2$分位数。将样本均值的标准误差代入上式,得到:
$$P\left(-Z_{\alpha/2} \leq \frac{\bar{X}-\mu}{SE} \leq Z_{\alpha/2}\right) = 1-\alpha$$
移项,得到:
$$P\left(\bar{X}-Z_{\alpha/2}SE \leq \mu \leq \bar{X}+Z_{\alpha/2}SE\right) = 1-\alpha$$
因此,均值的置信区间为:
$$\left(\bar{X}-Z_{\alpha/2}SE, \bar{X}+Z_{\alpha/2}SE\right)$$
现在我们已经得到了均值的置信区间,可以使用Python进行模拟。代码如下:
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