3、总体参数的点估计
记x1 ,x2 ,···,xn是从总体中取出的一个样本,可用样本的特征数来估计总体的数字特征。其常用方法有以下两种:
[矩法] 矩法是用样本的r阶矩作为总体r阶矩的估值。具体步骤如下:
设的分布函数包含k个参数(其取值未知),记作。假定的k阶原点矩存在,它们自然是的函数,即
(r=1,2,···,k)
考虑总体的一个样本作出这一样本的r阶矩,即
=
然后解方程组
(= (r=1,2,···,k)
记所得的解为
用分别作为的估值。
[最大似然法] 设总体的分布是连续型的,分布密度函数为,其中是待估计的未知参数。对于给定的使函数达到最大值的,并用它们分别作为的估值。
由于ln与在同一点()上达到最大值,因此,引入函数
L()=ln=)
它称为似然函数。只要解方程组
(i=1,2,···,k)
就可以从中确定所要求的,它们分别称为参数的最大似然估计值。
如果总体的分布是离散型的,只要把上述似然函数中的取为就可以了。
例 正态总体的参数估计,假定已知总体遵从正态分布N(,但参数未知。现在要用总体的n次观测值x1 , x2 ,···, xn求的最大似然估值。
解 因为总体的分布密度函数为
因此,似然函数为
解方程组
得
容易检验确实使取到最大值。因此它们分别是的最大似然估值。
[估值好坏的判别标准]
1° 无偏性 如果参数的估值 x1 , x2 ,···, xn)满足关系式
则称是的无偏估值。
2° 有效性 如果和都是参数的无偏估值。
则称比有效。进一步,如果固定样本的容量n,使极小值的无偏估值就称为的有效估值。
3° 一致性 如果对任意给定的正数,总有
则称的估值是一致的。
由契贝谢夫不等式(见§1,三)易见,当
对某成立时,是的一致估值。
在实用中,往往应用这一充分条件来验证是否是的一致估值。
例
总体分布 |
未知总体 参 数 |
总体参数估值 |
无偏性 |
有效性 |
一致性 |
|
|
|
有 有 有 有 有 有 有 |
有 有 有 有 |
有 有 有 有 有 有 |