统计量及其抽样分布
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第6章 统计量及其抽样分布一、思考题1.什么是统计量?为什么要引进统计量?统计量中为什么不含任何未知参数? 答:(1)设是从总体中抽取的容量为的一个样本,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。
(2)在实际应用中,当从某总体中抽取一个样本后,并不能直接应用它去对总体的有关性质和特征进行推断,这是因为样本虽然是从总体中获取的代表,含有总体性质的信息,但仍较分散。
为了使统计推断成为可能,首先必须把分散在样本中关心的信息集中起来,针对不同的研究目的,构造不同的样本函数。
(3)统计量是样本的一个函数。
由样本构造具体的统计量,实际上是对样本所含的总体信息按某种要求进行加工处理,把分散在样本中的信息集中到统计量的取值上,不同的统计推断问题要求构造不同的统计量,所以统计量不包含未知参数。
2.判断下列样本函数哪些是统计量?哪些不是统计量?12n X X X ,,…,X n 12()n T X X X ,,…,12()n T X X X ,,…,1121021210310410()/10min()T X X X T X X X T X T X μμσ=+++==-=-…,,…,()/答:统计量中不能含有未知参数,故、是统计量,、不是统计量。
3.什么是次序统计量?答:设是从总体中抽取的一个样本,称为第个次序统计量,它是样本满足如下条件的函数:每当样本得到一组观测值…,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,而称为次序统计量,其中和分别为最小和最大次序统计量。
4.什么是充分统计量?答:在统计学中,假如一个统计量能把含在样本中有关总体的信息一点都不损失地提取出来,那对保证后边的统计推断质量具有重要意义。
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。
5.什么是自由度?答:统计学上的自由度是指当以样本的统计量来估计总体的参数时,样本中独立或能自由变化的变量的个数。
第6章 统计量及其抽样分布一、思考题1.什么是统计量?为什么要引进统计量?统计量中为什么不含任何未知参数?答:(1)设12n X X X ,,…,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12()n T X X X ,,…,,不依赖于任何未知参数,则称函数12()n T X X X ,,…,是一个统计量。
(2)在实际应用中,当从某总体中抽取一个样本后,并不能直接应用它去对总体的有关性质和特征进行推断,这是因为样本虽然是从总体中获取的代表,含有总体性质的信息,但仍较分散。
为了使统计推断成为可能,首先必须把分散在样本中关心的信息集中起来,针对不同的研究目的,构造不同的样本函数。
(3)统计量是样本的一个函数。
由样本构造具体的统计量,实际上是对样本所含的总体信息按某种要求进行加工处理,把分散在样本中的信息集中到统计量的取值上,不同的统计推断问题要求构造不同的统计量,所以统计量不包含未知参数。
2.判断下列样本函数哪些是统计量?哪些不是统计量?1121021210310410()/10min()T X X X T X X X T X T X μμσ=+++==-=-…,,…,()/答:统计量中不能含有未知参数,故1T 、2T 是统计量,3T 、4T 不是统计量。
3.什么是次序统计量?答:设12n X X X ,,…,是从总体X 中抽取的一个样本,()i X 称为第i 个次序统计量,它是样本12()n X X X ,,…,满足如下条件的函数:每当样本得到一组观测值12X X ,,…,n X 时,其由小到大的排序(1)(2)()()i n X X X X ≤≤≤≤≤……中,第i 个值()i X 就作为次序统计量()i X 的观测值,而(1)(2)()n X X X ,,…,称为次序统计量,其中(1)X 和()n X 分别为最小和最大次序统计量。
4.什么是充分统计量?答:在统计学中,假如一个统计量能把含在样本中有关总体的信息一点都不损失地提取出来,那对保证后边的统计推断质量具有重要意义。
抽样分布样本统计量的分布及其应用在统计学中,抽样是一种数据分析的方法,它通过对总体中的一部分个体进行观察和测量来推断总体的特征。
而抽样分布是指抽取相同样本量的多个样本后得到的统计量的分布。
样本统计量是对样本数据进行计算得到的统计指标,它可以用来估计总体参数,并进行假设检验。
1. 抽样分布的基本概念抽样分布具有一些基本性质,首先是无偏性。
当样本容量趋向于总体容量时,样本统计量的期望值会无限接近总体参数的真实值。
其次是有效性,即样本统计量的方差趋近于零,它可以用来估计总体参数的精确度。
最后是一致性,样本统计量在样本容量逐渐增大时趋近于总体参数。
2. 抽样分布的常见形式常见的抽样分布有正态分布、t分布和卡方分布。
其中正态分布应用最为广泛,它在中心极限定理的作用下,当样本容量足够大时,样本均值的抽样分布近似服从正态分布。
而t分布则适用于当总体标准差未知、样本容量较小的情况下,它的形状比正态分布要略扁平一些。
卡方分布则主要用于样本方差的估计与检验。
3. 抽样分布的应用抽样分布的应用非常广泛,常用于以下几个方面:3.1 参数估计通过抽样分布,我们可以利用样本统计量对总体参数进行估计。
例如,可以利用样本均值估计总体均值,利用样本标准差估计总体标准差。
通过计算置信区间,我们可以得到对总体参数的范围估计。
3.2 假设检验假设检验是统计学中非常重要的一项工具,用于判断样本数据是否支持某个假设。
基于抽样分布,我们可以计算统计量的P值,进而判断样本数据与假设的一致性。
常用的假设检验有均值检验、方差检验、比例检验等。
3.3 质量控制在生产过程中,质量控制是非常关键的。
通过对样本数据进行分析,可以判断生产过程是否正常。
例如,可以通过控制图分析样本均值的变化情况,以判断过程是否处于控制状态。
3.4 统计决策在实际决策中,我们往往需要依据样本数据来进行判断。
抽样分布提供了一种基于统计的决策依据。
例如,在市场调研中,我们可以通过对样本数据进行分析,对市场潜力进行预测,从而指导营销策略的制定。
统计学原理-《统计学》第五章统计量及其抽样分布试题1、智商的得分服从均值为100,标准差为16的正态分布。
从总体中抽取一个容量为n的样本,样本均值的标准差为2,样本容量为____________。
2、样本均值与总体均值之间的差被称作____________。
3、从均值为50,标准差为5的无限总体中抽取容量为30的样本,则抽样分布的超过51的概率为____________。
4、某校大学生中,外国留学生占10%。
随机从该校学生中抽取100名学生,则样本中外国留学生比例的标准差为____________。
5、假设总体服从均匀分布,从此总体中抽取容量为36的样本,则样本均值的抽样分布( )。
A.服从非正态分布B.近似正态分布C.服从均匀分布D.服从x²分布6、从服从正态分布的无限总体中分别抽取容量为4,16,36的样本,当样本容量增大时,样本均值的标准差( )。
A.保持不变B.增加C.减小D.无法确定7、总体均值为50,标准差为8,从此总体中随机抽取容量为64的样本,则样本均值的抽样分布的均值和标准误差分别为( )。
A.50,8B.50,1C.50,4D.8,88、某厂家生产的灯泡寿命的均值为60小时,标准差为4小时。
如果从中随机抽取30只灯泡进行检测,则样本均值( )。
A.抽样分布的标准差为4小时B.抽样分布近似等同于总体分布C.抽样分布的中位数为60小时D.抽样分布近似等同于正态分布,均值为60小时9、假设某学校学生的年龄分布是右偏的,均值为23岁,标准差为3岁。
如果随机抽取100名学生,下列关于样本均值抽样分布描述不正确的是( )。
A.抽样分布的标准差等于3B.抽样分布近似服从正态分布C.抽样分布的均值近似为23D.抽样分布为非正态分布10、从均值为200,标准差为50的总体中抽取容量为100的简单随机样本,样本均值的数学期望是( )。
A.150B.200C.100D.25011、从均值为200,标准差为50的总体中抽取容量为100的简单随机样本,样本均值的标准差是( )。
第6章统计量及其抽样分布一、单项选择题1.在抽样推断中,样本统计量是()。
[中央财经大学2015研]A.未知但确定的量B.一个已知的量C.随机变量D.惟一的【答案】C【解析】统计量是用来描述样本特征的概括性数字度量。
它是根据样本数据计算出来的一个量,由于抽样是随机的,因此统计量是样本的函数,是随机变量。
2.在一个饭店门口等待出租车的时间是左偏的,均值为12分钟,标准差为3分钟。
如果从饭店门口随机抽取100名顾客并记录他们等待出租车的时间,则该样本均值的分布服从()。
[山东大学2015研]A.正态分布,均值为12分钟,标准差为0.3分钟B.正态分布,均值为12分钟,标准差为3分钟C.左偏分布,均值为12分钟,标准差为3分钟D.左偏分布,均值为12分钟,标准差为0.3分钟【答案】A【解析】中心极限定理:设从均值为μ、方差为σ2(有限)的任意一个总体中抽取样本量为n 的样本,当n 充分大(通常是大于36)时,样本均值X 的抽样分布近似服从均值为μ、方差为σ2/n 的正态分布。
故即使总体是左偏分布,该样本均值仍服从正态分布,其均值为12,标准差为3/10=0.3。
3.设总体X ~N (2,σ2),X 1,…,X 16是来自总体X 的样本,161116i i X X ==∑,则48X σ-服从的分布是( )。
[对外经济贸易大学2015研]A .t (15)B .t (16)C .χ2(15)D .N (0,1)【答案】D【解析】由题可知样本均值2~(2,)16X N σ则 ()2/4~01X N -,σ即()18~04N X -,σ4.1000名学生参加某课程的考试,平均成绩是82分,标准差是8分,从学生中随机抽取100个同学作为样本,则样本均值的数学期望和抽样分布的标准差分别为()。
[华中农业大学2015研]A.82,8B.82,0.8C.82,64D.86,1【答案】B【解析】由中心极限定理得,在大样本条件下,样本均值X的抽样分布近似服从均值为μ方差为σ2/n的正态分布。
一、统计量和抽样分布的概念介绍1.1 统计量的定义讲解统计量的概念,即根据样本数据所定义的量,用来描述样本的某些特征。
例如,样本均值、样本方差等。
1.2 抽样分布的定义解释抽样分布是指在一定的抽样方法下,统计量的概率分布。
例如,正态分布、t分布等。
二、统计量的估计方法2.1 点估计介绍点估计的概念,即用一个具体的数值来估计总体参数。
例如,用样本均值来估计总体均值。
2.2 区间估计讲解区间估计的方法,即根据样本数据,给出总体参数估计的一个区间,该区间以一定的概率包含总体参数。
例如,置信区间。
三、抽样分布的性质及应用3.1 抽样分布的性质讲解抽样分布的一些基本性质,如独立性、对称性、无偏性等。
3.2 抽样分布的应用介绍抽样分布在实际问题中的应用,如利用抽样分布来判断总体均值的假设检验问题。
四、假设检验的基本概念和方法4.1 假设检验的定义解释假设检验是一种统计推断方法,通过观察样本数据,对总体参数的某个假设进行判断。
4.2 假设检验的方法讲解常见的假设检验方法,如单样本t检验、双样本t检验、卡方检验等。
4.3 假设检验的判断准则介绍假设检验的判断准则,如P值、显著性水平等,并解释其含义和作用。
六、正态分布及其应用6.1 正态分布的定义与性质详细介绍正态分布的概念、概率密度函数、累积分布函数以及其性质,如对称性、钟形曲线等。
6.2 标准正态分布解释标准正态分布的概念,即均值为0,标准差为1的正态分布。
讲解标准正态分布表的使用方法。
6.3 正态分布的应用介绍正态分布在实际问题中的应用,如利用正态分布来分析和估计总体均值、方差等参数。
七、t 分布及其应用7.1 t 分布的定义与性质讲解t 分布的概念、概率密度函数、累积分布函数以及其性质。
解释t 分布与正态分布的关系。
7.2 t 分布的自由度介绍t 分布的自由度概念,即样本量。
讲解自由度对t 分布形状的影响。
7.3 t 分布的应用介绍t 分布在实际问题中的应用,如利用t 分布进行小样本推断、假设检验等。