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統計基礎之區間估計

最近在學《商務與經濟統計》基礎知識,為進一步把所學的知識點理順,通過寫文章的形式進行總結,一方面加深對知識點的理解,另一方面提高自己的文字表述能力。

一、總體總體常見的幾種分佈

1、\chi ^{2}分佈:又稱卡方分佈,是標準正態的平方和。

2、t分佈:是標準正態除以卡方比上其自由度的平方根。

3、F分佈:兩個卡方比上各自自由度的比。

4、Z分佈:標準正態分佈。

二、總體均值區間估計:

總體分佈 樣本量 \delta已知 \delta未知
正態分佈 大樣本(n>=30) \bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sigma }/{\sqrt{n}}) \bar{x}\pm{z_{a/2}}({s }/{\sqrt{n}})
小樣本(n<30) \bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sigma }/{\sqrt{n}}) \bar{x}\pm{t_{a/2}}({s }/{\sqrt{n}})
非正態分佈 大樣本(n>=30) \bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sigma }/{\sqrt{n}}) \bar{x}\pm{z_{a/2}}({s }/{\sqrt{n}})

理解上表:

1、當總體分佈是正態分佈時:a、總體方差\delta2已知,如果是大樣本,經過標準化後Z=\frac{\bar{x}-u}{\frac{\delta }{\sqrt{n}}},置信區間為:\bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sigma }/{\sqrt{n}}),如果是小樣本,置信區間為\bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sigma }/{\sqrt{n}}),b、總體方差\delta2未知,如果是大樣本,則用樣本方差s2代替,置信區間為\bar{x}\pm{z_{a/2}}({s }/{\sqrt{n}}),吐過是小樣本,用樣本方差S2代替,樣本均值經過標準化後的隨機變數服從自由度為(n-1)的t分佈,置信區間為\bar{x}\pm{t_{a/2}}({s }/{\sqrt{n}})

2、當總體分佈是非正態分佈時(必須是大樣本,n>=30):a、總體方差已知,經過標準化後服從正態分佈,置信區間為\bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sigma }/{\sqrt{n}});b、總體方差未知,置信區間為\bar{x}\pm{z_{a/2}}({s }/{\sqrt{n}})

。(包含一個中心極限定理:當抽樣的隨機樣本的總體不服從正態分佈時,從總體中抽取容量為n的簡單隨機樣本,當樣本容量很大時,樣本均值\bar{x}的抽樣分佈服從近似正態概率分佈。)

2、總體比例的區間估計(大樣本情況下:滿足:np>=5,n(1-p)>=5)

期望:E(p)=p,方差:\delta _{p}^{2}=\frac{p(1-p)}{n},置信區間為:p\pm\bar{x}\pm{z_{a/2}}({\sqrt{\frac{p(1-p))}{n}}})

3、總體方差區間估計(\chi ^{2}分佈)(滿足正態總體方差估計):樣本方差服從自由度為n-1的\chi ^{2}分佈