第21講引數估計習題課
教學目的:1. 通過練習使學生進一步掌握矩估計和最大似然估計的計算方法;
2. 通過練習使學生理解無偏性和有效性對於評價估計量標準的重要性;
3. 通過練習使學生進一步掌握正態總體引數的區間估計和單側置信限。
教學重點:矩估計和最大似然估計,無偏性與有效性,正態總體引數的區間估計。
教學難點:矩估計,最大似然估計,正態總體引數的區間估計。
教學時數:2學時。
教學過程:
一、知識要點回顧
1. 矩估計
用各階樣本原點矩作為各階總體原點矩的估計,。若有引數,則引數的矩估計為
。2. 最大似然估計
似然函式,取對數,從=0中解得的最大似然估計。
3. 無偏性,有效性
當時,稱為的無偏估計。 當時,稱估計量比有效。
4. 正態總體引數的區間估計
,當已知時,置信水平為置信區間為;
當未知時,的置信水平為的置信區間為。
當已知時,的置信水平為的置信區間為;
當未知時,的置信水平為的置信區間為,其中一般寫為。
5. 兩個正態總體均差值的區間估計
當和已知時,的置信水平為的置信區間為
當和未知時,的置信水平為的置信區間為
6. 兩個正態總體方差比的區間估計
的置信水平為的置信區間為。
二 、典型例題解析
1.設,求的矩估計。
解設則=
故,所以。
2. 設總體在上服從均勻分布,求a和b的矩估計。
解由均勻分布的數學期望和方差知
1)2)
由(1)解得,代入(2)得, 整理得,解得
故得的矩估計為
其中。3.設總體的密度函式為,求的最大似然估計。
解設,則
4. 設總體的密度函式已知),求引數的最大似然估計。
解解得。
5. 設和為引數的兩個獨立的無偏估計量,且假定,求常數和,使為的無偏估計,並使方差最小。
解由於,且知,故得c+d=1。
又由於並使其最小,即使,滿足條件c+d=1的最小值。
令d=1-c,代入得,
解得。6.對方差為已知的正態總體來說,問需取容量n為多大的樣本,才能使總體均值的置信水平為的置信區間的長度不大於l?
解由於的置信區間為,故的置信區間長度為。所以,有,即。
7. 設某電子元件的壽命服從正態分佈,抽樣檢查10個元件,得樣本均值,樣本標準差。求
(1) 總體均值置信水平為的置信區間;
(2) 用作為的估計值,求絕對誤差值不大於10(h)的概率。
解 (1)由於未知,s=14(h),根據求置信區間的公式得
查表得,故總體均值置信水平為的置信區間為
(2)1-0.05=0.95
8. 設為正態總體的乙個樣本,確定常數的值,使為的無偏估計。解
由於,所以有
由(無偏性),故有,所以。
9. 為了解燈泡使用時數均值及標準差,測量了10個燈泡,得小時,小時。如果已知燈泡使用時間服從正態分佈,求和的95%的置信區間。
解由,根據求置信區間的公式得
查表知,根據求置信區間的公式得的置信區間為
而的置信區間為
10. 岩石密度的測量誤差服從正態分佈,隨機抽測12個樣品,得,求的置信區間(。
解查表得,根據求置信區間的公式得的置信區間為
11 . 設兩位化驗員a、b分別獨立地對某種化合物各作10次測定,測定值的樣本方差分別為。設兩個總體均為正態分佈,求方差比的置信度為95%的置信區間。
解查表得,根據求置信區間的公式得的置信區間為
12. 某廠分別從兩條流水生產線上抽取樣本:及,測得(克),(克),。設兩個正態總體的均值分別為和,且有相同方差,試求-的置信度95%的置信區間。
解由,得。查表得)=,(克),故
根據求置信區間的公式得-的置信度95%的置信區間為)
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