2013年統(tǒng)計師考試時間為10月13日,為了幫助考生系統(tǒng)的學習統(tǒng)計師考試課程,全面了解統(tǒng)計師考試的教材重點,小編特編輯了2013年統(tǒng)計師考試統(tǒng)計基礎理論及相關知識輔導資料,希望對您參加本次考試有所幫助!
參數(shù)估計
抽樣分布
一.總體分布與總體參數(shù)
總體分布是總體中所有觀測值所形成的分布。
總體參數(shù)是對總體特征的某個概括性的度量。通常有總體平均數(shù)()、總體方差()、總體比例(π)等。
二.統(tǒng)計量和抽樣分布
總體參數(shù)是未知的,但可以利用樣本信息來推斷。
統(tǒng)計量是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)計算的用于推斷總體的某些量,是對樣本特征的某個概括性度量。
統(tǒng)計量是樣本的函數(shù),如樣本均值()、樣本方差(s2 )、樣本比例(p)等。
構成統(tǒng)計量的函數(shù)中不能包括未知因素。
由于樣本是從總體中隨機抽取的,樣本具有隨機性,由樣本數(shù)據(jù)計算出的統(tǒng)計量也就是隨機的。抽樣分布是樣本統(tǒng)計量所形成的概率分布,如樣本均值的分布、樣本比例的分布等。
在現(xiàn)實中,一個樣本的統(tǒng)計量我們可以觀察到,但不能觀察到所有可能的統(tǒng)計量值,抽樣分布是一種理論分布。
統(tǒng)計量的取值是依據(jù)樣本而變化的,不同的樣本可以計算出不同的統(tǒng)計量值。那么,根據(jù)統(tǒng)計量來推斷總體參數(shù)就必然具有某種不確定性。但我們可以給出這種推斷的可靠性,而度量這種可靠性的依據(jù)是統(tǒng)計量的概率分布,并且我們確知這種分布的某些性質。因此,統(tǒng)計量的概率分布提供了該統(tǒng)計量長遠而穩(wěn)定的信息,它構成了推斷總體參數(shù)的理論基礎。
(一)樣本均值的抽樣分布
設總體共有N個元素,從中隨機抽取一個容量為n的樣本,在重置抽樣時,共有Nn 種抽法,即可以組成Nn不同的樣本,在不重復抽樣時,共有個可能的樣本。每一個樣本都可以計算出一個均值,這些所有可能的抽樣均值形成的分布就是樣本均值的分布。但現(xiàn)實中不可能將所有的樣本都抽取出來,因此,樣本均值的概率分布實際上是一種理論分布。數(shù)理統(tǒng)計學的相關定理已經(jīng)證明:即樣本均值的均值就是總體均值。
在重置抽樣時,樣本均值的方差為總體方的1/n,即在不重置抽樣時,樣本均值的方差為
其中,為修正系數(shù),對于無限總體進行不重置抽樣時,可以按照重置抽樣計算,當總體為有限總體,N比較大而n/N≥5% 時,修正系數(shù)可以簡化為1-n/N,當N比較大,而n/N<5%時,修正系數(shù)可以近似為1,即可以按重置抽樣計算。
當總體服從正態(tài)分布時,樣本均值一定服從正態(tài)分布,即有X~N(,)時,
若總體為未知的非正態(tài)分布時,只要樣本容量 n足夠大(通常要求n ≥30),樣本均值仍會接近正態(tài)分布。樣本分布的期望值為總體均值,樣本方差為總體方差的1/n 。這就是統(tǒng)計上著名的中心極限定理。該定理可以表述為:從均值為,方差為的總體中,抽取樣本量為n的隨機樣本,當n充分大時(通常要求n ≥30),樣本均值的分布近似服從均值為,方差為的正態(tài)分布。
如果總體不是正態(tài)分布,當n為小樣本時(通常n<30),樣本均值的分布則不服從正態(tài)分布。
(二)樣本比例的抽樣分布
比例是指具有某種屬性的單位占全部單位數(shù)的比重。
總體比例(通常用表示)是總體中具有某種屬性的單位數(shù)占全部總體單位數(shù)的比例,是一個參數(shù),通常是未知的,也是我們想通過抽樣得到的說明總體特征的數(shù)據(jù)。
樣本比例(通常用p表示)是隨機抽取的樣本中具有某種屬性的單位數(shù)占樣本全部單位數(shù)的比例,是一個樣本統(tǒng)計量,是隨機變量,對于一個已經(jīng)抽取出來的樣本來講,是可以觀察到的。描述所有可能樣本比例的概率分布就是樣本比例的抽樣分布。
當樣本容量比較大時,樣本比例p近似服從正態(tài)分布,且有p的數(shù)學期望就是總體比率π,即
而P的方差與抽樣方法有關,在重置抽樣下為,在不重置抽樣下為
即在重置抽樣時, p的分布為p~N
在不重置抽樣時, p的分布為p~N
一般講,當 np≥5,并n(1-p)≥5時,就可以認為樣本容量足夠大。對于無限總體進行不重置抽樣時,可以按照重置抽樣計算,當總體為有限總體,當N比較大,而n/N 5%時,修正系數(shù)可以近似為1,這時也可以按重置抽樣計算。
從上述分析可以看出,隨著樣本容量的增大,樣本比例的方差愈來愈小,說明樣本比例隨樣本容量增大,圍繞總體比例分布的峰度愈來愈高。
三.統(tǒng)計量的標準誤差
統(tǒng)計量的標準誤差也稱為標準誤,是指樣本統(tǒng)計量分布的標準差??捎糜诤饬繕颖窘y(tǒng)計量的離散程度。在參數(shù)估計中,它是用于衡量樣本統(tǒng)計量與總體參數(shù)之間差距的一個重要尺度。
樣本均值的標準誤差計算公式為:
當總體標準差未知時,可用樣本標準差s代替計算,這時計算的標準誤差稱為估計標準誤差。
相應地,樣本比例的標準誤計算公式為
同樣,當總體比例的方差 π(1-π)未知時,可用樣本比例的方差p(1-p)代替。
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(責任編輯:xll)
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