引數估計最優統計性質的證明

2022-02-05 10:09:26 字數 997 閱讀 7499

一、引數估計與是y的線性函式

僅說明是y的線性函式,的情況類似可以得到。

由的估計式,

即由隨機變數y線性表出,從這一關係式還可理解到的隨機性是由y帶來的。引數估計線性性質的重要性,是可以基於y的統計分布建立引數估計和統計分布,這對利用和對真實引數和的統計推斷帶來了極大的方便。

對於有如下一些性質,

1、。2、。

3、。4、。

二、最小二乘估計與的無偏性質

僅說明是的無偏估計,的無偏性類似可證。

由的關於y的線性表出式,

對求數學期望並考慮零均值假定()

所以這就證明了具有無偏性。同理有。

二、最小二乘估計與的最小方差性質

對於ols估計式和,已知其方差為

這裡只證明最小,最小的證明可以類似得出。

任設的另乙個線性無偏估計為,即

其中因為也是的無偏估計,即,必須有

同時因為]

上式最後一項中

因為,)

所以而,因為,則有,為此

只有時,,由於是任意設定的的線性無偏估計式,這表明的ols估計式具有最小方差性。

一般地,將具有最小方差性的無偏估計量,稱為該估計量滿足有效性。

三、引數估計與的一致性

若樣本容量n趨於無窮時,有,則

下面只證明具有一致性,的一致性類似可證。

由的線性性及的性質,可得

(1)考慮基本假定2和假定3並注意的定義,同時有2)所以

3)根據已知條件並考慮式(3),有

4)再根據車貝雪夫不等式,對任意

5)所以,由式(4)

這就證明了具有一致性。一致性表明了,隨著樣本容量的增大,乙個好的估計應該越來越靠近其真實值,使得偏差大的概率越來越小。

四、最小二乘估計的證明

用離差形式表示模型時

而且因此

則有取的期望

式中(1) (2)

(3)所以如果定義

其期望值為

這說明是的無偏估計。

第七章引數估計

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