質量專業輔導:理論與實務之參數估計(2)

2020-12-16 建設工程教育網

  (三)求點估計的方法-一矩法估計

  參數估計時,一個直觀的思想是用樣本均值作為總體均值的估計,用樣本方差作為總體方差的估計等。由於均值與方差在統計學中統稱為矩,總體均值與總體方差屬於總體矩,樣本均值與樣本方差屬於樣本矩。因此上面的做法可用如下兩句話概括:

  (1)用樣本矩去估計相應的總體矩。

  (2)用樣本矩的函數去估計相應總體矩的函數。

  此種獲得未知參數的點估計的方法稱為矩法估計。

  矩法估計簡單而實用,所獲得的估計量通常(儘管不總是如此)也有較好的性質。例如對任何總體,樣本均值對總體均值的估計總是無偏的,樣本方差對總體方差的估計也總是無偏的。但是應該注意到矩法估計不一定總是最有效的,而且有時估計也不惟一。

  [例l.4-1]從某廠生產的一批鉚釘中隨機抽取10個,測得其頭部直徑分別為:

  13.30,13.38,13.40,13.43,13.32,13.48,13.34,13.47,13.44,13.50

  試求鉚釘頭部直徑總體的均值與標準差的估計。

  解:用矩法估計可得:

  =0.0048771

  注意:用樣本標準差s來估計總體標準差,估計是有偏的。

  (四)對幾種分布參數的矩法估計的例子

  (五)正態總體參數的估計

  設是來自正態總體的一個樣本,參數常用的無偏估計分述如下。

  正態均值的無偏估計有兩個,一個是樣本均值,另一個是樣本中位數,即:

  其中為有序樣本,當樣本量n為l或2時,這兩個無偏估計相同。當n≥3時,它們一般不同,但總有:

  Var()≤Var()

  這意味著,對正態均值來說,樣本均值總比樣本中位數更有效。因此在實際應用中,應優先選用樣本均值去估計正態均值。有時在統計工作現場,為了簡便和快捷,選用樣本中位數去估計正態均值也是有的,如統計過程控制(見第四章)中的中位數圖就是如此。

  (2)正態方差的無偏估計常用的只有一個,就是樣本方差,即:

  理論研究表明,在所有無偏估計中它是最有效的。

  (3)正態標準差的無偏估計也有兩個,一個是對樣本極差進行修偏而得,另一個是對樣本標準差s進行修偏而得,具體是:

  其中與是只與樣本量n有關的常數,其部分值列於表1.4-1,更詳細的表參見第四章的表4.2-2.

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