第二节 统计量
一、统计量的概念
设是从总体X中抽取的容量为n的一个样本,如果由此样本构造一个函数
不依赖于任何未知参数,则称函数
是一个统计量。
二、常用统计量
1.样本均值
2.样本方差
3.样本变异系数,其中总体变异系数定义为
4.样本k阶矩
5.样本k阶中心矩
6.样本偏度
偏度反映了随机变量密度函数曲线在众数(密度函数在这一点达到最大值)两边的对称偏斜性。如果,则。
7.样本峰度
峰度反映密度函数曲线在众数附近的“峰”的尖峭程度。对于,。
例2:设是总体的样本,未知,则统计量是( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
三、次序统计量及其分布
1.次序统计量的概念
设X1,X2,…,是从总体X中抽取的一个样本,称为第个次序统计量,它是样本(X1,X2,…,)满足如下条件的函数:每当样本得到一组观测值x1,x2,…,时,其由小到大的排序
中,第个值就作为次序统计量的观测值,而X(1),X(2) ,…,X(n)称为次序统计量,其中X(1)和X(n)分别为最小和最大次序统计量。
中位数、分位数、四分位数和样本极差
等都是次序统计量。
2.次序统计量的分布
(1)单个次序统计量的分布
设总体的密度函数为,分布函数为,为样本,则第个次序统计量的密度函数为:
其中最大次序统计量的概率密度函数为:
最小次序统计量的概率密度函数为:
(2)多个次序统计量的联合分布
设总体有密度函数,,(同样可设,)。并且是取自这一总体的一个样本,则其任意两个次序统计量的联合分布密度函数为:
,
例3:设总体X的服从参数为λ的指数分布,其概率密度函数为:
其中,参数λ>0未知,X1,X2,…,为来自X的样本。
试证明:和都是的无偏估计量。
证明:指数分布的均值为:
X1,X2,…,独立同分布于参数为λ的指数分布,则根据指数分布的性质,有
则
所以是的无偏估计量。
由于
得
最小次序统计量的密度函数为
即
所以也是的无偏估计量。
综上可得,和都是的无偏估计量。
四、充分统计量
统计量加工过程中一点信息都不损失的统计量通常称为充分统计量。
在产品检验中,二项分布有着重要的应用,统计量是不合格品率p的充分统计量。
当是来自正态分布的一个样本时,若已知,则是的充分统计量;若已知,则是的充分统计量。