概率论与数理统计(浙大版)第七章第八章课件优质PPT.ppt
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即求的最大值点问题,方法一:
若为可导函数,回忆:
(1)单调性相同,从而最大值点相同.,方法二:
(2)连续型总体似然函数的求法,设X为连续型总体,其概率密度为:
对来自总体的样本,其观测值为,作为与总体X同分布且相互独立的n维随机变量,样本的联合概率密度为:
其中未知,于是,样本落入点,邻域内的概率为,由极大似然原理,最合理的的估计值应该是使,达到最大,求的步骤:
例1:
设总体X的分布律为:
0p1,p未知,求参数p的极大似然估计量.,解:
总体X的分布律为:
设(X1,X2,Xn)是来自总体X的样本。
似然函数为:
解得p的极大似然估计量为:
说明:
p的极大似然估计值为:
解:
的似然函数为:
取对数,例2:
设(X1,X2,Xn)是来自总体X的一个样本,求的极大似然估计量,求导并令其为0,从中解得,即为的极大似然估计量。
推广:
解,26,27,三、衡量估计量好坏的标准,的点估计量一般是不唯一的,如何选择好的?
首先我们要对估计量提出衡量其好坏的标准.,标准:
无偏性,有效性,一致性,1、无偏性,即取值在真值附近来回摆动,证明:
(1),6,32,是的两个无偏估计量,若,2、有效性,34,相合性(一致性),43,2010年数学1,45,作业题,P120:
5,11,46,3区间估计,点估计:
缺点:
无法确定误差。
区间估计:
估计的真值所在的区间。
最大误差:
47,成立,那么称随机区间为参数的置信度为1的(双侧)置信区间。
设为总体分布的一个未知参数,X1,X2,Xn是来自总体的一个样本,如果对于给定的1(01)能由样本确定出两个统计量:
(双侧)置信下限(双侧)置信上限置信度,1、定义,使,一、区间估计的基本概念,48,2.说明,通常取得很小,因而落在区间内的概率很大。
一般地,越小,则落在区间内的可靠程度越大,但在样本容量相同的情况下,这个区间长度也就越大,从而估计的误差也就越大。
置信区间的意义:
当样本容量n固定时,做N次抽样,得到N组样本观察值,从而得到N个置信区间。
这N个置信区间中,包含的真值在其内部的约占100(1-),例如,N=1000,=0.05,则1000个置信区间中大约有950个包含的真值。
问题,如何确定?
一般从的点估计量出发,减去某个量构成,加上某个量构成。
49,单侧置信区间,50,复习:
常用的统计量分布,51,t分布的极限分布是标准正态分布,52,复习四个定理:
正态总体统计量的分布,定理1设总体,标准化,得到,54,55,56,二、正态总体未知参数的区间估计,1.一个正态总体的情况,1)均值的置信区间,2已知,的置信区间,的一个无偏估计量是什么?
前面遇到过的哪个统计量既含有又含有且分布已知?
57,(x),所以,的1置信区间为,58,得置信区间,置信度为1-的置信区间不是唯一的!
在置信度相同的情况下,置信区间的区间长度越小越好!
注,可以证明,当总体的概率密度函数为偶函数时,采用对称的上分位点所得的置信区间长度最小。
59,2未知,的置信区间,当2未知时,用2的无偏、一致估计量样本方差,来代替2,从而得一新的统计量.,这样就得到了置信度为1的置信区间,60,2)方差2的置信区间,若已知,可用,未知时,可用,可得2的置信度为(1-)的置信区间为:
61,单个总体的情形总结:
2已知,估计,2未知,估计,用,用,未知,估计2,用,3)求的置信度为
(1)的置信区间的步骤:
根据Z的分布的上分位点,解出的置信区间,寻求一个含有(而不含其它未知参数)的样本函数Z=Z(X1,X2Xn),),且Z的分布已知;
62,例1已知样本值为(3.3,-0.3,-0.6,-0.9),求
(1)当=3时,正态总体均值的置信度为95的置信区间;
(2)当未知时,正态总体均值的置信度为95的置信区间。
由样本值计算可得,
(1)当=3时,,因为,故,所以,均值的置信度为95的置信区间为,代入样本值可得,请您注意学习解题过程的写法!
请准备好计算器和练习本,4)应用举例,63,
(2)当未知时,,由,知,所以,均值的置信度为95的置信区间为,代入样本值可得,查表可得,64,例2:
用某仪器间接测量温度,重复测量5次,所得温度值为1250。
1265。
1245。
1260。
1275。
试问真值在什么范围内?
(置信度为95%),分析:
用随机变量X表示温度的测量值,它通常是一个正态变量.假定仪器无系统误差,则E(X)=就是温度的真值.设XN(,2),问题即为估计的范围(未知),查t分布表(=0.05,自由度是n-1=4得,65,温度真值的置信度为95%的置信区间为(1244.2,1273.8),66,67,2.两个总体的情形,1)两个正态总体均值差1-2的置信区间,样本分别为(X1,X2Xn1),(Y1,Y2Yn2),12,22已知,估计1-2,68,69,12,22都未知,但12=22=2,均值差1-2区间估计,12,22都未知的一般情况,此时,当n1,n2都很大时(实用中大于50)均值差1-2区间估计为,70,2)两个正态总体方差比的置信区间:
一样,第二个稳定,第一个稳定,现需找一个包含,且分布为已知的统计量.,方差比的意义:
如比较两个灯泡厂(寿命均值相等)的质量哪个稳定.,71,72,要求:
掌握方法,而不是死记硬背明确置信区间的实际意义,能结合到实际问题中去,73,例3设有两个工厂独立地生产同一种产品,其质量指标均服从正态分布。
现从它们某天的产品中随机抽取60只,测得其样本均值分别为10.3和9.9,样本方差S2依次为0.84和1.25。
试以95的可靠性判断两工厂生产质量水平的差异?
分析:
要判断两工厂生产质量水平的差异,首先需要比较两总体的均值的大小,以反映平均质量水平的高低;
其次还可以比较总体方差的大小,以反映质量水平波动的程度。
先估计总体均值差1-2的大小:
因样本容量较大,故近似地有,由此可得1-2置信区间:
74,代入样本值可得:
再估计总体方差比12/22的大小:
由,知,这一结果说明什么?
由此可得12/22的置信区间:
代入样本值可得:
这一结果又说明什么?
正态总体均值、方差的置信区间与单侧置信限,实际应用,
(1)用金球测定观察值为:
6.6836.6816.6766.6786.6796.672
(2)用铂球测定观察值为:
6.6616.6616.6676.6676.664设测定值总体为,,和为未知。
对
(1)、
(2)两种情况分别求和的置信度为0.9的置信区间。
X=6.6836.6816.6766.6786.6796.672;
Y=6.6616.6616.6676.6676.664;
mu,sigma,muci,sigmaci=normfit(X,0.1)%金球测定的估计MU,SIGMA,MUCI,SIGMACI=normfit(Y,0.1)%铂球测定的估计,mu=6.6782sigma=0.0039muci=6.67506.6813sigmaci=0.00260.0081MU=6.6640SIGMA=0.0030MUCI=6.66116.6669SIGMACI=0.00190.0071,作业题,P120:
2,课件结束!