实验一 统计量、参数估计
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统计学中的参数估计方法统计学中的参数估计方法是研究样本统计量与总体参数之间关系的重要工具。
通过参数估计方法,可以根据样本数据推断总体参数的取值范围,并对统计推断的可靠性进行评估。
本文将介绍几种常用的参数估计方法及其应用。
一、点估计方法点估计方法是指通过样本数据来估计总体参数的具体取值。
最常用的点估计方法是最大似然估计和矩估计。
1. 最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation)最大似然估计是指在给定样本的条件下,寻找最大化样本观察值发生的可能性的参数值。
它假设样本是独立同分布的,并假设总体参数的取值满足某种分布。
最大似然估计可以通过求解似然函数的最大值来得到参数的估计值。
2. 矩估计(Method of Moments)矩估计是指利用样本矩与总体矩的对应关系来估计总体参数。
矩估计方法假设总体参数可以通过样本矩的函数来表示,并通过求解总体矩与样本矩的关系式来得到参数的估计值。
二、区间估计方法区间估计是指根据样本数据来估计总体参数的取值范围。
常见的区间估计方法有置信区间估计和预测区间估计。
1. 置信区间估计(Confidence Interval Estimation)置信区间估计是指通过样本数据估计总体参数,并给出一个区间,该区间包含总体参数的真值的概率为预先设定的置信水平。
置信区间估计通常使用标准正态分布、t分布、卡方分布等作为抽样分布进行计算。
2. 预测区间估计(Prediction Interval Estimation)预测区间估计是指根据样本数据估计出的总体参数,并给出一个区间,该区间包含未来单个观测值的概率为预先设定的置信水平。
预测区间估计在预测和判断未来观测值时具有重要的应用价值。
三、贝叶斯估计方法贝叶斯估计方法是一种基于贝叶斯定理的统计推断方法。
贝叶斯估计将先验知识与样本数据相结合,通过计算后验概率分布来估计总体参数的取值。
贝叶斯估计方法的关键是设定先验分布和寻找后验分布。
统计学参数估计教案统计学参数估计教案一、教学目的1. 了解参数估计在统计学中的基本概念和作用;2. 学会使用点估计和区间估计进行参数估计;3. 掌握常见的参数估计方法。
二、教学内容1. 参数估计的基本概念和作用;2. 点估计和区间估计;3. 偏差和方差;4. 常见的参数估计方法:最大似然估计、最小二乘估计、贝叶斯估计。
三、教学方法1. 讲述、演示和示范;2. 互动交流;3. 课程设计。
四、具体教学流程1. 参数估计的基本概念和作用(30min)参数估计是指利用样本数据来估计总体参数的方法。
总体参数是指总体的某种特征,如总体均值、总体方差等。
参数估计的常见目的是为了推断总体的特征和进行预测。
参数估计的基本概念:点估计和区间估计。
点估计是指用样本统计量来估计总体参数,如样本均值、样本方差等。
区间估计是指以样本统计量为中心,以一定概率包含总体参数的估计区间。
2. 点估计和区间估计(30min)点估计分为无偏估计和有偏估计。
无偏估计是指样本统计量的期望等于总体参数,即样本均值和总体均值相等。
有偏估计是指样本统计量的期望不等于总体参数。
无偏估计通常比有偏估计更准确,但有时有偏估计可以更好地适应某些特殊情况。
区间估计的概念:置信度和置信区间。
置信度是指在给定的置信水平下,总体参数被包含在区间估计内的概率。
置信区间是指在给定的置信水平下,总体参数的估计区间。
3. 偏差和方差(30min)偏差是指在大量重复实验中,样本估计值的平均值与总体参数的差异程度。
如样本均值与总体均值之间的差异就是偏差。
方差是指在大量重复实验中,样本估计值与其期望之间的差异。
偏差和方差是估计量的两个基本属性。
偏差小、方差小的估计量是优良的估计量。
4. 常见的参数估计方法(60min)最大似然估计是指选择一个参数值,使得样本观测结果发生的概率最大化。
最小二乘估计是指选择一个参数值,使得样本观测结果与拟合值之间的平方误差最小化。
贝叶斯估计是指利用贝叶斯定理,根据先验分布和样本信息,推导出后验分布,从而得到总体参数的估计量。
统计学参数估计参数估计是统计学中的一个重要概念,它是指在推断统计问题中,通过样本数据对总体参数进行估计的过程。
这一过程是通过样本数据来推断总体参数的未知值,从而进行总体的描述和推断。
在统计学中,参数是指总体的其中一种特征的度量,比如总体均值、总体方差等。
而样本则是从总体中获取的一部分观测值。
参数估计的目标就是基于样本数据来估计总体参数,并给出估计的精确程度,即估计的可信区间或置信区间。
常见的参数估计方法包括点估计和区间估计。
点估计是一种通过单个数值来估计总体参数的方法。
点估计的核心是选择合适的统计量作为估计量,并使用样本数据计算出该统计量的具体值。
常见的点估计方法包括最大似然估计和矩估计。
最大似然估计是一种寻找参数值,使得样本数据出现的概率最大的方法。
矩估计则是通过样本矩的函数来估计总体矩的方法。
然而,点估计只能提供一个参数的具体值,无法提供该估计值的精确程度。
为了解决这个问题,区间估计被引入。
区间估计是指通过一个区间来估计总体参数的方法。
该区间被称为置信区间或可信区间。
置信区间是在一定置信水平下,总体参数的真值落在该区间内的概率。
置信区间的计算通常涉及到抽样分布、标准误差和分位数等概念。
在实际应用中,参数估计经常用于统计推断、统计检验和决策等环节。
例如,在医学研究中,研究人员可以通过对患者进行抽样调查来估计其中一种药物的有效性和不良反应的发生率。
在市场调研中,市场研究人员可以通过抽取部分样本来估计一些产品的市场份额或宣传效果。
参数估计的准确性和可靠性是统计分析的关键问题。
估计量的方差和偏倚是影响估计准确性的主要因素,通常被称为估计量的精确度和偏倚性。
经典的参数估计要求估计量是无偏且有效的,即估计量的期望值等于真值,并且方差最小。
总之,参数估计是统计学中的一个重要概念,它通过样本数据对总体参数进行估计,并给出估计值的精确程度。
参数估计在统计推断、统计检验和决策等领域具有广泛的应用。
估计量的准确性和可靠性是参数估计的关键问题,通常通过方差和偏倚的分析来评价估计量的性质。
统计学实验报告姓名:田媛学号:20092771 班级:营销0901 成绩:一、实验步骤总结:成绩:实验一:数据的搜集与整理1.数据收集:(1)间接数据的搜集。
有两种方法,一种是直接进入网站查询数据,另一种是使用百度等搜索引擎。
(2)直接数据的搜集。
直接统计数据可以通过两种途径获得:一是统计调查或观察,二是实验。
统计调查是取得社会经济数据的最主要来源,它主要包括普查、重点调查、典型调查、抽样调查、统计报表等调查方式。
2.数据的录入:数据的录入是将搜集到的数据直接输入到数据库文件中。
数据录入既要讲究效率,又要保证质量。
3.数据文件的导入:Excel数据文件的导入是将别的软件形成的数据或数据库文件,转换到Excel工作表中。
导入的方法有二,一是使用“文件-打开”菜单,二是使用“数据-导入外部数据-导入数据”菜单,两者都是打开导入向导,按向导一步步完成对数据文件的导入。
4.数据的筛选:数据的筛选是从大数据表单中选出分析所要用的数据。
Excel中提供了两种数据的筛选操作,即“自动筛选”和“高级筛选”。
5.数据的排序:Excel的排序功能主要靠“升序排列”(“降序排列”)工具按钮和“数据-排序”菜单实现。
在选中需排序区域数据后,点击“升序排列“(“降序排列”)工具按钮,数据将按升序(或降序)快速排列。
6.数据文件的保存:保存经过初步处理的Excel数据文件。
可以使用“保存”工具按钮,或者“文件-保存”菜单,还可以使用“文件-另存为”菜单。
实验二:描述数据的图标方法1.频数频率表:(一)Frequency函数使用方法举例:假设工作表里列出了考试成绩。
这些成绩为79、85、78、85、83、81、95、88 和97,并分别输入到单元格A1:A9。
这一列考试成绩就是data_array。
Bins_array 是另一列用来对考试成绩分组的区间值。
在本例中,bins_array 是指C4:C6 单元格,分别含有值70、79 和89。
6. 参数估计6.1. 参数估计概述统计学包括四个方面的问题,其中之一就是统计推断。
所谓统计推断就是指,如果有一个总体,其分布和统计量都不知道,如一批生产出来的产品的质量。
这样就需要对其进行推断,如一批灯泡的平均使用寿命是多少,是否为合格品等。
统计推断就是解决这些问题。
统计推断分为两个方面,一方面是参数估计,另一方面是假设检验。
6.1.1.参数估计所谓参数估计就是通过对样本的研究,来确定总体的统计量。
其中又可分为点估计和区间估计两类。
点估计就是估计出总体的某一统计量的确切值,如总体的均值、方差等。
通常可以通过样本的相应值来进行估计。
如:样本的平均值∑=i X nx 1是总体平均值的估计量; 样本的方差为∑=--=ni i x x n s 122)(11是总体方差的估计量; 点估计的优点在于它能明确地给出所估计的参数。
但是一般说来,估计的数值与实际值之间是肯定会有误差存在的。
在实际工作中常常需要对这种误差进行衡量,也就是说还需要确定这个估计值的精度,或误差范围和可信程度。
因此就产生了区间估计的问题。
区间估计是通过样本来估计总体参数可能位于的区间。
例如说一批产品的平均使用寿命为1000小时,这仅仅是一个点估计,还需要说明大多数产品(95%)的使用寿命的上限和下限值,比如说位于800~1200小时之间,这就是一个区间估计值。
因此,在进行区间估计时,除了要给出一个区间值外,还需要同时指明可以信赖的程度,即在进行区间估计时,需要确定的是αθθθ-=<<1)ˆˆ(21p ,其中α为事先给定的一个很小的正数,如0.10, 0.05, 0.01或0.001等,称之为显著水平;1-α称为参数θ的置信概率,或置信水平。
θ1和θ2为所估计的参数θ的区间范围的上下限。
其含为我们有100(1-α)%的把握相信所估计的参数θ位于θ1和θ2的区间范围内。
6.1.2.估计量的评价标准对于所给出的估计来说,有些是好的,有些则不是。
参数估计作业范文参数估计是统计学中一个重要的概念,它用于通过样本数据来估计总体参数。
在实际应用中,参数估计经常用于确定总体的均值、方差、比例等参数。
本文将以总体均值的参数估计为例,介绍参数估计的原理、方法以及应用。
首先,参数估计的原理是根据样本数据来推断总体参数。
总体均值的参数估计使用样本均值作为总体均值的估计值。
样本均值通常是样本中所有观测值的平均数,用数学符号表示为x̄。
根据大数定律,当样本容量趋于无穷大时,样本均值趋于总体均值。
因此,样本均值是总体均值的一个无偏估计。
其次,参数估计的方法有点估计和区间估计。
点估计是通过一个数值来估计总体参数。
在总体均值的参数估计中,样本均值是一个无偏的点估计。
然而,点估计没有体现估计的准确性。
为了评估估计的准确性,需要引入区间估计。
区间估计是用一个区间来估计总体参数,常用的区间估计方法有置信区间估计和预测区间估计。
在总体均值的参数估计中,常用的是置信区间估计。
置信区间是用来表示估计值的准确性的,它表示参数估计值位于一些区间内的概率。
一般地,置信区间可以表示为样本均值加减一个标准误差的乘积,即x̄±zα/2σ/√n。
其中,x̄是样本均值,zα/2是正态分布的分位数,σ是总体标准差,n是样本容量。
最后,参数估计在实际应用中具有广泛的应用。
例如,在医学研究中,可以通过参数估计来估计其中一种药物的有效性,确定合适的剂量;在市场调研中,可以通过参数估计来估计其中一种产品的受欢迎程度,制定市场策略;在质量控制中,可以通过参数估计来估计产品的质量水平,改进生产过程。
综上所述,参数估计是统计学中一个重要的概念,它通过样本数据来估计总体参数。
参数估计的原理是根据样本数据来推断总体参数,常用的方法有点估计和区间估计。
参数估计在实际应用中具有广泛的应用,可以用于估计总体的均值、方差、比例等参数。
通过参数估计,我们可以更好地理解总体的特征,并作出正确的决策和推断。
总结一下,参数估计是在统计学中,通过样本数据来估计总体参数的方法。
参数估计的一般步骤
参数估计是统计学中的一种方法,用于根据样本数据估计总体参数的值。
它是一个重要的统计推断技术,可以帮助我们了解和描述总体的特征。
参数估计的一般步骤如下:
1. 确定研究对象和目标参数:首先,我们需要明确研究对象是什么,需要估计的是哪个参数。
例如,我们可能希望估计某个产品的平均寿命,那么研究对象是产品,目标参数是平均寿命。
2. 收集样本数据:为了进行参数估计,我们需要收集一定数量的样本数据。
样本应该能够代表总体,并且必须是随机选择的,以避免抽样偏差。
3. 选择合适的估计方法:根据研究对象和目标参数的不同,我们可以选择不同的估计方法。
常见的估计方法包括点估计和区间估计。
点估计给出一个单一的数值作为参数的估计值,而区间估计给出一个范围,以表明参数估计值的不确定性。
4. 计算估计值:根据选择的估计方法,我们可以使用样本数据计算出参数的估计值。
例如,对于平均寿命的估计,我们可以计算样本的平均值作为总体平均寿命的估计值。
5. 评估估计的准确性:估计值的准确性可以通过计算估计的标准误
差或置信区间来评估。
标准误差反映了估计值与真实参数值之间的差异,而置信区间提供了参数估计值的不确定性范围。
6. 解释和应用估计结果:最后,我们需要解释估计结果并应用于实际问题中。
根据估计结果,我们可以得出结论,做出决策或提出建议。
参数估计是一种重要的统计推断方法,可以帮助我们了解总体特征并做出准确的推断。
通过正确的步骤和方法,我们可以获得可靠的参数估计结果,并将其应用于实际问题中。
实验一统计量、参数估计
实验指导
1. 专用概率密度函数计算特定值的概率pdf
离散型随机变量
bino(二项分布),geo(几何分布),poiss(Poisson分布),hyge(超几何分布)
(1)二项分布的概率值
命令:binopdf
格式:binopdf (k,n,p)
说明:等同于pdf (‘bino’, k, n, p)。
n—试验总次数;p—每次试验事件A发生的概率;k —事件A发生k次。
(2)Poisson分布的概率值
命令:poisspdf
格式:poisspdf (k, Lambda)
说明:等同于pdf (‘poiss’, k, Lam bda),参数Lambda = np。
(3)超几何分布的概率值
命令:hygepdf
格式:hygepdf (k, N, M, n)
说明:等同于pdf (‘hyge’, k, N, M, n),N—产品总数,M—次品总数,n—抽取总数(n≤N),k—抽得次品数。
连续型随机变量
(1)均匀分布:
命令:unifpdf
格式:unifpdf (x, a, b) 区间[a, b] 上均匀分布概率密度在X = x处的函数值(2)指数分布
命令:exppdf
格式:exppdf (x, Lambda) 指数分布概率密度在X = x处的函数值
(3)正态分布
命令:normpdf
格式:normpdf (x, mu, sigma) 正态分布概率密度在X = x处的函数值
(4)卡方分布
命令:chi2pdf
格式:chi2pdf (x, n) 卡方分布概率密度在X = x处的函数值
(5)t分布
命令:tpdf
格式:tpdf (x, n) t分布概率密度在X = x处的函数值
(6)F分布
命令:fpdf
格式:fpdf (x, n1, n2) F分布概率密度在X = x处的函数值
(7)Γ分布
命令:gampdf
格式:gampdf (x, a, b) Γ分布概率密度在X = x处的函数值
(8)β分布
命令:betapdf
格式:betapdf (x, a, b) β分布概率密度在X = x处的函数值
(9)对数分布
命令:lognpdf
格式:lognpdf (x, mu, sigma) 对数分布概率密度在X = x处的函数值
(10)负二项分布
命令:nbinpdf
格式:nbinpdf (x, R, P) 负二项分布概率密度在X = x处的函数值
(11)weibull分布
命令:weibpdf
格式:weibpdf (x, a, b) weibull分布概率密度在X = x处的函数值
2. 专用函数计算累积概率值(随机变量X≤k的概率之和,即分布函数)cdf
P{X≤x}=⎰∞-x dt t p)(
离散型随机变量
(1)二项分布的累积概率值
命令:binocdf
格式:binocdf (k, n, p)
(2)Poisson分布的累积概率值
命令:poisscdf
格式:poisscdf (k, Lambda)
(3)超几何分布的累积概率值
命令:hygecdf
格式:hygecdf (k, N, M, n)
连续型随机变量
(1)均匀分布:
命令:unifcdf
格式:unifcdf (x, a, b) 区间[a, b] 上均匀分布分布函数在X = x处的函数值(2)指数分布
命令:expcdf
格式:expcdf (x, Lambda) 指数分布分布函数在X = x处的函数值
(3)正态分布
命令:normcdf
格式:normcdf (x, mu, sigma) 正态分布分布函数在X = x处的函数值
(4)卡方分布
命令:chi2cdf
格式:chi2cdf (x, n) 卡方分布分布函数在X = x处的函数值
(5)t分布
命令:tcdf
格式:tcdf (x, n) t分布分布函数在X = x处的函数值
(6)F分布
命令:fcdf
格式:fcdf (x, n1, n2) F分布分布函数在X = x处的函数值
(余同)
3. 逆累积概率值(分布的分位数)专用函数 inv
已知F (x) = P{X≤x}=p的值,求x的值。
如:norminv (p, mu, sigma) 返回正态分布的p分位数。
unifinv (p, a, b) [a, b]上均匀分布逆累积分布函数,X 为临界值
expinv (p, lambda) 指数逆累积分布函数
norminv (p, mu, sigma) 正态逆累积分布函数
chi2inv (p, n) 卡方逆累积分布函数
tinv (p, n) T 分布逆累积分布函数
finv (p, n1, n2) F 分布逆累积分布函数
4.统计直方图
函数 hist %直角坐标系下的统计直方图
格式:hist (X, n)
说明:X 为统计数据,n 表示直方图的区间数,缺省值n =10。
5.样本的数字特征
(1)样本均值
mean (x )
(2)样本方差
函数:var %计算样本的方差
格式:var (x) %var (X) = 21
2
)(11∑=--=n
i i x x n S ,若X 为向量,则返回向量的样本方差;若X 为矩阵,则返回矩阵列向量的样本方差构成的行向量。
var (X, 1) %返回向量(矩阵)X 的简单方差(即置前因子为1/n 的方差)
(3)样本标准差
函数:std %计算样本的标准差
格式:std (X) %返回向量(矩阵)X 的样本标准差,即: std (X) = 21
)(11∑=--=n
i i x x n S std (X, 1) %返回向量(矩阵)X 的标准差(置前因子为1/n )
std (X, 0) %与std (X)相同
(4)样本峰度:
kurtosis (x ) %计算样本的峰度
(5)样本偏度:
skewness (x ) %计算样本的偏度
6.参数估计
(1) 矩估计法
例:正态总体参数的2,σμ的的矩估计
设X~N (2,σμ),x 1, x 2,…, x n 为其样本,则2,σμ的矩估计量为:
x x n n i i ==∑=1
1ˆμ 21
2
)(1∑=Λ-=n
i i x x n σ 在Matlab 中,样本x = [x 1, x 2,…, x n ],
则
样本均值:mx = 1/n*sum (x)
样本方差:sigma = 1/n*sum ((x-mx).^2)
(2) 极大似然估计与区间估计
例1 设某种油漆的9个样品,其干燥时间(以小时计)分别为
6.0 5.7 5.8 6.5
7.0 6.3 5.6 6.1 5.0
设干燥时间总体服从正态分布N (2,σμ),求μ和σ的置信度为0.95的置信区间(σ未知)。
解:在Matlab 命令窗口键入:
>> X=[6.0 5.7 5.8 6.5 7.0 6.3 5.6 6.1 5.0];
>> [muhat,sigmahat,muci,sigmaci]=normfit(X,0.05)
muhat =
6 %μ的最大似然估计值
sigmahat =
0.5745 %σ的最大似然估计值
muci = %μ的置信区间
5.5584
6.4416
sigmaci = %σ的置信区间
0.3880
1.1005
说明:μ的最大似然估计值为6, 置信区间为[5.5584,6.4416];
σ的最大似然估计值为0.5745, 置信区间为[0.3880,1.1005]。