抽样分布:

  • χ2 分布
  • t 分布
  • F 分布

样本是进行统计推断(statistic inference)的依据。在应用时,往往不是直接使用样本本身,而是针对不同的问题构造样本的适当函数,利用这些样本的函数进行统计推断。

1. 常用统计量

设 X1,X2,…,Xn 是来自总体 X 的一个样本,g(X1,X2,…,Xn) 是 X1,X2,…,Xn 的函数,若 g(⋅) 中不含未知参数,则称 g(X1,X2,…,Xn)(函数)是一个统计量。

  • 统计量是关于所抽样样本 X1,X2,…,Xn 的函数;
  • 因为 X1,X2,…,Xn 都是随机变量,统计量 g(X1,X2,…,Xn) 是随机变量的函数,因此统计量也是随机变量;
  • 统计量的分布称为抽样分布;

设 x1,x2,…,xn 是相应于样本 X1,X2,…,Xn 的样本值,则称 g(x1,x2,…,xn) 是 g(X1,X2,…,Xn) 的观察值。

2. 常见统计量

下面列出几个常用的统计量,设 X1,X2,…,Xn 是来自总体 X 的一个样本,x1,x2,…,xn 是这一样本的观察值。

  • 样本均值:X¯=1n∑ni=1Xi
  • 样本方差:S2=1n−1∑ni=1(Xi−X¯)2=1n−1(∑ni=1X2i−nX¯2)
  • 样本标准差:S=1n−1∑ni=1(Xi−X¯)2−−−−−−−−−−−−−−−−√
  • 样本的 k 阶原点矩(Xk=Xk−0):Ak=1n∑ni=1Xki
  • 样本的 k 阶中心矩:Bk=1n∑ni=1(Xi−X¯)k

3. χ2 分布

设 X1,X2,…,Xn 是来自总体 N(0,1) 的样本,则称统计量:

χ2=X21+X22+…+X2n

服从自由度为 n 的 χ2 分布,记为 χ2∼χ2(n);

χ2 分布的可加性:

  • χ21∼χ2(n1),χ22∼χ2(n2),且二者相互独立 ⇒ χ21+χ22∼χ2(n1+n2)

χ2 分布的数学期望和方差,若 χ2∼χ2(n),则有 E(χ2)=n,D(χ2)=2n

Xi∼N(0,1),则有 E(X2i)=D(Xi)=1,D(X2i)=E(X4i)−(E(X2i))2=3!!−1=2,所以有,

3. χ2 分布的分位点

对于给定的正数 α,0<α<1,称满足条件:

P{χ2>χ2α(n)}=α=∫∞χ2α(n)f(y)dy

的点 χ2α(n) 位 χ2(n) 分布的上 α 分位点。

4. 例题

  • 设 X1,X2,X3,X4 是来自正态整体 N(0,22) 的简单随机样本,记 Y=a(X1−2X2)2+b(3X1−4X2)2,已知 a,b 为常数,且 Y∼χ2(n),则 n=?:

    χ2(n) 分布要求是多个标准正态分布的加和(至少是一个),X1−2X2∼N(0,20),3X1−4X2∼N(0,100),因此 X1−2X220√∼N(0,1),3X1−4X210∼(0,1):

    • a=120,b=1100 ⇒ n = 2
    • a=120,b=0 或者 a=0,b=1100,n ⇒ 1
posted on 2016-08-24 15:11  未雨愁眸  阅读(683)  评论(0)    收藏  举报