区间估计例题模板 14页.docx
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区间估计例题模板14页
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==
区间估计例题
篇一:
参数估计习题参考答案201X
参数估计习题参考答案
班级:
姓名:
学号:
得分
一、单项选择题:
1.区间估计表明的是一个(B)
(A)绝对可靠的范围(B)可能的范围(C)绝对不可靠的范围(D)不可能的范围2.甲乙是两个无偏估计量,如果甲估计量的方差小于乙估计量的方差,则称(D)(A)甲是充分估计量(B)甲乙一样有效(C)乙比甲有效(D)甲比乙有效
3.设总体服从正态分布,方差未知,在样本容量和置信度保持不变的情形下,根据不同的样本值得到总体均值的置信区间长度将(D)(A)增加(B)不变(C)减少(D)以上都对
4.设容量为16人的简单随机样本,平均完成工作时间13分钟,总体服从正态分布且标准差为3分钟。
若想对完成工作所需时间构造一个90%置信区间,则(A)
A.应用标准正态概率表查出z值B.应用t-分布表查出t值C.应用二项分布表查出p值D.应用泊松分布表查出λ值
5.100(1-α)%是(C)
A.置信限B.置信区间C.置信度D.可靠因素
6.参数估计的类型有(D)
(A)点估计和无偏估计(B)无偏估计和区间估计(C)点估计和有效估计(D)点估计和区间估计7.在其他条件不变的情况下,提高抽样估计的可靠程度,其精度将(C)(A)增加(B)不变(C)减少(D)以上都对
二、计算分析题
1、X1,X2,
Xn是总体为N(μσ,
2
1n
的简单随机样本.记X=∑Xi,)
ni=1
2121n22
TT=X-S,.请证明是的无偏估计量.S=(X-X)μ∑i
nn-1i=1
2
解(I)因为XN(μ,σ),所以X
2
N(μ,
σ2
n
),从而EX=μ,DX=
σ2
n
.
2211
因为E(T)=E(X-S2)=EX-E(S2)
nn111
=DX+(EX)2-E(S2)=σ2+μ2-σ2=μ2
nnn
所以,T是μ2的无偏估计
设总体X~N(μ,σ),X1,X1,?
,Xn是来自X的一个样本。
试确定常数c使c的无偏估计。
解:
由于
2
∑(X
i=1
n-1
i+1
-Xi)2为σ2
E[c∑(Xi+1-Xi)]=c[∑E(Xi+1-Xi)]=c∑D(Xi+1-Xi)2+(E(Xi+1-Xi))2]
2
2
i=1
i=1
i=1
n-1n-1n-1
=c
∑[D(X
i=1
n-1
i+1)+D(Xi)+(EXi+1-EX1)]=c
2
∑(2σ
i=1
n-1
2
+02)=c(2n-1)σ2
n-1
1
当c=时,c∑(Xi+1-Xi)2为σ2的无偏估计。
2(n-1)i=1
3.设X1,X2,X3,X4是来自均值为θ的指数分布总体的样本,其中θ未知,设有估计量
T1=
11
(X1+X2)+(X3+X4)63
T2=(X1+2X2+3X3+4X4)5
T3=
(X1+X2+X3+X4)
(1)指出T1,T2,T3哪几个是θ的无偏估计量;
(2)在上述θ的无偏估计中指出哪一个较为有效。
解:
(1)由于Xi服从均值为θ的指数分布,所以
E(Xi)=θ,
D(Xi)=θ2,
i=1,2,3,4
由数学期望的性质2°,3°有
E(T1)=E(T2)=E(T3)=
11
[E(X1)+E(X2)]+[E(X3)+E(X4)]=θ631
[E(X1)+2E(X2)+3E(X3)+4E(X4)]=2θ5
1
[E(X1)+E(X2)+E(X3)+E(X4)]=θ4
即T1,T2是θ的无偏估计量
(2)由方差的性质2°,3°并注意到X1,X2,X3,X4独立,知
D(T1)=D(T2)=
115[D(X1)+D(X2)]+[D(X3)+D(X4)]=θ236918
11[D(X1)+D(X2)+D(X3)+D(X4)]=θ2164
D(T1)>D(T2)
所以T2较为有效。
4、
(1)根据上述材料,计算这类储蓄账户的平均余额的无偏估计,并计算抽样平均误差;
(2)试以95%的概率,估计该储蓄所存款户平均每户的存款余额的置信区间。
解:
1.平均余额为:
352元,s2、区间为:
±
(开口组的组距与相邻组相等)=20.8元。
zαs/
=352±1.96*20.8=(311.232,392.768)
2
5、松江A、B两所大学某学期期末高等数学考试采用同一套题目,A校认为该校学生高数考试成绩比B校学生成绩高10分以上。
为了验证这个说法,主管部门从A校随机抽取75人作为样本,测得其分数平均值为78.6分,标准差为8.2分;B校抽取了80个同学作为随机样本,测得分数平均值为73.8分,标准差为7.4分,试在99%的把握下确定两校平均分之差的置信区间,根据此置信区间主管部门能够得到什么结论?
解:
(1-
2)±zα=4.8±2.57*1.26=(1.56,8.04)可以拒绝A校认为成绩相差10分的观点。
6、(江西财大201X研究生入学试题)某厂欲比较两条自动化蕃茄生产线甲和乙的优劣,分别从两条生产线上抽取12和17个样本,测得番茄酱的重量均值分别为10.6克和9.5克,对应的方差分别为2.4和4.7.假设这两条流水线灌装番茄酱的重量都服从正态分布,且方差相等,试计算甲乙均值差的95%的置信区间。
(-0.4,2.6)7.随机地取某种炮弹9发做试验,得炮弹口速度的样本标准差为s=11(m/s)。
设炮口速度服从正态分布。
求这种炮弹的炮口速度的标准差σ的置信度为0.95的置信区间。
解:
σ的置信度为0.95的置信区间为
(n-1)S2(n-1)S2?
11?
11
(,)=(,)=(7.4,21.1)2
χα(n-1)χ2α(n-1).5352.18
2
1-2
其中α=0.05,n=9
22查表知χ0.025(8)=17.535,χ0.975(8)=2.180
8、(英文改编题)为了解鸡肉三明治中脂肪的含量,抽取了20个样本得到的脂肪含量如下(单位:
克)
(1)计算总体鸡肉三明治中含有脂肪均值的95%置信区间。
(2)为了进行
(1)中的置信区间估计,还需要什么假设条件?
(3)题目样本的数据满足
(2)的假设条件吗?
请说明理由。
解:
(1)小样本,总体方差未知,因此用t统计量来做区间估计:
±tα(20-1)s/=23.2±2.093*
2
=(17.403,28.997)
(2)假设总体服从正态分布
(3)可以通过计算这组数据的峰度和偏度来判断,或者通过JB统计量来检验
EXCEL的结果偏度为:
0.6,峰度为4.4.因此可以认为改组数据不服从正态分布
9、实验题。
工厂对某批螺丝钉的长度进行抽检,从中抽出16个螺丝钉作为样本,测量它们的长度后,并利用EXCEL软件中的“描述统计”得到的分析结果整理如下:
(1)请填出表中用序号标出的空格数值
(2)请计算该批螺丝钉长度的95%置信区间。
(1.0948,1.1177)
篇二:
统计学例题
第三节:
平均误差的计算
练习:
某超市第三次购进福临门5升装食用油,抽取30瓶进
行检验。
经检验,这30瓶食用油的平均容量为4.99升,以往两批食用油容量的标准差为0.12升和0.10升。
1、计算这次检验的抽样平均误差。
2、按规定容量≥4.9升为合格,这30瓶食用油有2瓶不合格,计算这批食用油合格率的抽样平均误差。
篇三:
参数估计习题课
第21讲参数估计习题课
教学目的:
1.通过练习使学生进一步掌握矩估计和最大似然估计的计算方法;2.通过练习使学生理解无偏性和有效性对于评价估计量标准的重要性;3.通过练习使学生进一步掌握正态总体参数的区间估计和单侧置信限。
教学重点:
矩估计和最大似然估计,无偏性与有效性,正态总体参数的区间估计。
教学难点:
矩估计,最大似然估计,正态总体参数的区间估计。
教学时数:
2学时。
教学过程:
一、知识要点回顾
1.矩估计
1nk
用各阶样本原点矩Vk=∑xi作为各阶总体原点矩EXk的估计,k=1,2,。
若有参
ni=1
数θ=g(E(X),E(X2),,E(Xk)),则参数θ的矩估计为
1n1n21nk
?
θ=(∑Xi,∑Xi,,∑Xi)。
ni=1ni=1ni=1
2.最大似然估计
似然函数L(θ)=∏f(xi;θ),取对数ln[L(θ)],从
i=1n
dln(θ)
=0中解得θ的最大似然估dθ
计θ?
。
3.无偏性,有效性
?
=θ时,称θ?
为θ的无偏估计。
当Dθ?
时,称估计量θ?
比θ?
有效。
当Eθ1212
二、典型例题解析
?
θe-θx,x>01.设f(x)=?
,求θ的矩估计。
?
0,x≤0
解EX=?
θxe-θxdx,设u=θx,x=
+∞11
则EX=?
ue-u(du)=?
-ue-u
0?
θθ?
+∞
+∞
1
θ
u,dx=
1
θ
du
+∞0
+∞1-θ+?
e-udu?
=?
0+(-e)?
?
0?
θ?
=1
?
θ
1
故θ=
1?
=1。
,所以θ
EX
2.设总体X在[a,b]上服从均匀分布,求a和b的矩估计。
解由均匀分布的数学期望和方差知
1
E(X)=(a+b)
(1)
2
D(X)=(b-a)2
(2)由
(1)解得b=2EX-a,代入
(2)得DX=解得
11
整理得DX=(EX-a)2,(2EX-2a)2,
123
?
?
a=E(X)?
?
?
b=E(X)故得a,b的矩估计为
?
?
a=-?
?
?
=+b?
?
1n
?
=∑(xi-)2。
其中σ
ni=1
2
3.设总体X的密度函数为f(x;θ)=
∑xi
i=1n
θxe-θ
x!
,求θ的最大似然估计。
e-nθ
解设L(θ)=∏f(xi,θ)=,则
(x1!
)(x2!
)...(xn!
)i=1
n
θ
lnL(θ)=(∑xi)lnθ-nθ-∑ln(xi!
)
i=1
i=1
n
dlnL(θ)1n1?
==∑xi-n=0,θxi=∑dθθi=1ni=1
nn
4.设总体X的密度函数f(x,θ)=(θa)xa-1e-θx(a已知),求参数θ的最大似然估计。
解L(θ)=∏f(xi,θ)=θa(x1x2...xn)
n
n
i=1n
a-1
-θ
a
e
∑xia
i=1
n
2
lnL(θ)=nlnθ+nlna+(a-1)∑lnxi-θ∑xia
i=1
i=1
nn
dlnL(θ)nna
=-∑xi=0dθθi=1
1na
解得θ=∑xi。
ni=1
?
=2Dθ?
,求常数c和5.设θ?
1和θ?
2为参数θ的两个独立的无偏估计量,且假定Dθ12
?
=cθ?
+dθ?
为θ的无偏估计,并使方差Dθ?
最小。
d,使θ12
?
=θ,故得c+d=1。
?
=E(cθ?
+dθ?
)=cEθ?
+dEθ?
=(c+d)θ,且知Eθ解由于Eθ1212
又由于
?
=D(cθ?
+dθ?
)=c2Dθ?
+d2Dθ?
=2c2Dθ?
+d2Dθ?
=(2c2+d2)Dθ?
Dθ1212222
并使其最小,即使f=2c2+d2,满足条件c+d=1的最小值。
令d=1-c,代入得f=2c2+(1-c)2,fc'=4c-2(1-c)=0,6c-2=0
12
解得c=,d=1-c=。
33
7.设某电子元件的寿命服从正态分布N(μ,σ2),抽样检查10个元件,得样本均值=1200(h),样本标准差s=14(h)。
求
(1)总体均值μ置信水平为99%的置信区间;
(2)用作为μ的估计值,求绝对误差值不大于10(h)的概率。
解
(1)由于σ未知,s=14(h),根据求置信区间的公式得(-
ss
tα(n-1),+tα(n-1))n2n2
(1200-
1414t0.005(9),1200+t0.005(9))查表得t0.005(9)=3.25,故总体均值μ置信水平为99%的置信区间为
(1200-14.388,1200+14.388)=(1185.612,1214.388)
3
(2)
P(-μ<10)=P(
-μ1010<)=P(t(n-1)<)14nn
=P(t(9)<2.2588)≈P(t(9)8.设X1,X2,...,Xn为正态总体N(μ,σ2)的一个样本,确定常数c的值,使
n-1
Q=c∑(xi+1-xi)2为σ2的无偏估计。
i=1解
n-1
n-1
EQ=c∑(x2
i+1-xi)=c∑E[(xi+1-μ)-(xi-μ)]2
i=1
i=1
n-1
=c∑E[(x2i+1-μ)-2(xi+1-μ)(xi-μ)+(xi-μ)2]
i=1
n-1
=c∑[E(xi+1-μ)2-2E(xi+1-μ)E(xi-μ)+E(xi-μ)2]
i=1
由于E(xi-μ)=Exi-μ=μ-μ=0,所以有
n-1
n-1
EQ=c∑[Dx2i+1-0+Dxi]=c∑(2σ)=c2(n-1)σ2
i=1
i=1
由EQ=σ2(无偏性),故有2c(n-1)=1,所以c=1
2(n-1)
。
4
二、计算题
解.设滚珠的直径为X,平均直径为μ,均方差为σ.由矩估计法可知
而
1.某工厂生产滚珠.从某日生产的产品中随机抽取9个,测得直径(单位:
mm)如下:
∴
14.614.715.114.9
15.014.815.115.214.8
用矩估计法估计该日生产的滚而
珠的平均直径和均方差.
=0.03654,
.
∴
.
解.设(X1,X2,…,Xn)是来自X的一样本.
2.设总体X的密度函数为
其中(θ>0),求θ的极大似然估计量.
上式两边取对数
由极大似然估计原理,参数θ的似然函数为:
5