质量工程师初级知识辅导:参数估计的学习(1)

发布时间:2014-02-25 共1页

  学习目标

  1了解点估计及其无偏性的概念

  2掌握正态均值、方差、标准差的常用点估计

  3熟悉正态概率纸的使用

  一 点估计的概念

  设 是总体的一个未知参数,从该总体中随机抽取样本量为 的样本 ,那么用来估计未知参数 的一个统计量 称为 的点估计量,或简称为 的估计。本节主要叙述正态分布中均值、方差与标准差的点估计。

  二 无偏性概念

  1 无偏估计的概念

  由于估计量 是样本的函数,即使是从同一总体中获得的不同样本,所得到的估计值也不一定相同,因此 是一个随机变量,评价其优劣不能从一个估计值去评判,应该根据其平均值来评定。

  定义1:设 为未知参数 的一个估计量,如果E( )= ,则称 为 的无偏估计量。无偏估计量的值,称为无偏估计值。

  解释:无偏性是对估计量的一个最重要、最常见的要求。从实际应用的角度看,无偏估计的意义在于:当这估计量经常使用时,它保证了在多次重复的平均意义下,给出接近于真值的估计。

  2 无偏估计的条件

  等价于:

  其中 是估计量 与真值 的偏差,此种偏差是随机的,它可可小,可正可负。

  如某商店每天从工厂进货,按每日抽样废品率的小来付款。就一天而言,两方中有一方可能吃一点亏,但如果选用的估计量是无偏的,则从长期来看,谁也不会吃亏,办法是公平的。

  3 无偏估计的意义

  无偏估计的含义是:每次使用 估计 是会有偏差的,但多次使用它,偏差的平均为零。

  注释:对任何总体来说,总有:

  (1)样本均值 是总体均值 的无偏估计,因为 ;

  (2)样本方差s2是总体方差 的无偏估计,因为 ;

  (3)样本标准差 不是总体标准差的无偏估计,因为总有 ,所以s是 的有偏估计。

  例1 设(X1,X2,…,Xn)为取自总体X的简单随机样本,则样本均值 和样本方差 分别是总体均值m 和方差s 2的无偏估计。

  注:虽然我们希望一个估计量是无偏的,但也不能绝对化。因为无偏估计的优良性只有在反复使用的情况下,才能表现出来,如果不是经常使用,无偏性就没有多意义。

  譬如说, 虽然是 的无偏估计,但它取值比较分散(方差); 虽然是有偏的,但取值集中在 的真值附近(E( - )2比较小),如果不是经常用,那么用 可能比用 还会好些。