在統(tǒng)計(jì)學(xué)中,估計(jì)量是基于觀測數(shù)據(jù)計(jì)算一個(gè)已知量的估計(jì)值的法則:于是估計(jì)量(estimator)、被估量(estimand)和估計(jì)值(estimate)是有區(qū)別的。?
估計(jì)量用來估計(jì)未知總體的參數(shù),它有時(shí)也被稱為估計(jì)子;一次估計(jì)是指把這個(gè)函數(shù)應(yīng)用在一組已知的數(shù)據(jù)集上,求函數(shù)的結(jié)果。對(duì)于給定的參數(shù),可以有許多不同的估計(jì)量。我們通過一些選擇標(biāo)準(zhǔn)從它們中選出較好的估計(jì)量,但是有時(shí)候很難說選擇這一個(gè)估計(jì)量比另外一個(gè)好。
基本內(nèi)容
estimator
用來估計(jì)總體未知 參數(shù)用的 統(tǒng)計(jì)量。
當(dāng)經(jīng) 測定的具體 數(shù)值代入估計(jì)量時(shí),它就是一個(gè)具體的數(shù)值稱為估計(jì)值,英文是estimate。
設(shè)(X1,……,Xn)為來自總體X的樣本,(x1,…xn)為相應(yīng)的樣本值,θ是總體分布的未知參數(shù),θ∈Θ,
Θ表示θ的取值范圍,稱Θ為參數(shù)空間。盡管θ是未知的,但它的參數(shù)空間Θ是事先知道的。為了估計(jì)未知參數(shù)θ,我們構(gòu)造一個(gè)統(tǒng)計(jì)量h(X1,……,Xn),然后用h(X1,……,Xn)的值h(x1,…xn)來估計(jì)θ得真值,稱h(X1,……,Xn)為θ的估計(jì)量。
概念
參數(shù)的點(diǎn)估計(jì)就是根據(jù)樣本構(gòu)造一個(gè)統(tǒng)計(jì)量,作為總體未知參數(shù)的估計(jì)。
定義1設(shè)總體的X未知參數(shù)為,樣本為,根據(jù)樣本構(gòu)造一個(gè)統(tǒng)計(jì)量作為未知參數(shù)的估計(jì),則稱這個(gè)統(tǒng)計(jì)量為未知參數(shù)的估計(jì)量.
評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)
估計(jì)量的常用標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè),分別為:無偏性、有效性和一致性
(一)無偏性
定義若估計(jì)量=(X1,X2,…,Xn)的數(shù)學(xué)期望E()存在,且對(duì)于任意∈有
E()=,則稱是的無偏估計(jì)。
在科學(xué)技術(shù)中E()-稱為以作為估計(jì)的系統(tǒng)誤差,無偏估計(jì)的實(shí)際意義就是無系統(tǒng)誤差。
例1:設(shè)總體X的的k階矩k=E(Xk)(k1)存在,又設(shè)X1,X2,…,Xn是X的一個(gè)樣本。試證明不論總體服從什么分布特別,不論總體服從什么分布,只要它的數(shù)學(xué)期望存在
總是總體X的數(shù)學(xué)期望1=E(X)的無偏估計(jì)量。
例2:對(duì)于均值,方差0都存在的總體,若,2均為未知,則2的估計(jì)量是有偏的。
量化特性
以下定義和屬性是相關(guān)的。
誤差
對(duì)于一個(gè)給定樣本x,估計(jì)量的"誤差"定義為
其中是待估參數(shù)。注意誤差e不僅取決于估計(jì)量(估計(jì)公式或過程),還取決于樣本。
均方誤差
估計(jì)量的均方誤差被定義為誤差的平方的期望值,即為:
它用來顯示估計(jì)值的集合與被估計(jì)單個(gè)參數(shù)的平均差異。試想下面的類比:假設(shè)“參數(shù)”是靶子的靶心,“估計(jì)量”是向靶子射箭的過程,而每一支箭則是“估計(jì)值”(樣本)。那么,高均方誤差就意味著每一支箭離靶心的平均距離較大,低均方誤差則意味著每一支箭離靶心的平均距離較小。箭支可可能會(huì)集聚也可能不。比如說,即使所有箭支都射中了同一個(gè)點(diǎn),同時(shí)卻嚴(yán)重偏離了靶子,均方誤差相對(duì)來說依然很大。然而要注意的是,如果均方誤差相對(duì)較小,箭支則更有可能集聚(而不是離散)。
參考資料 >