概率论与数理统计第六章{样本及抽样分布}第四节抽样分布
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概率论与数理统计-ch6-样本与抽样分布概率论中,所研究的随机变量是假定其分布是已知的,在此前提下研究它的性质、数字特征等。
在数理统计中,所研究的随机变量的分布是未知或不完全知道的,通过重复独⽴的试验得到许多观察值去推断随机变量的种种可能分布。
1、随机样本总体:试验的全部可能的观察值。
=样本空间个体:每⼀个可能观察值。
=样本点容量:总体中所包含的个体的个数。
有限总体⽆限总体⼀个总体对应⼀个随机变量X,对总体的研究就是对随机变量X的研究。
所以将不区分总体与相应的随机变量,统称为总体X。
样本:在数理统计中,⼈们都是通过从总体中抽取⼀部分个体,根据获得的数据来对总体分布得出推断的,被抽出的部分个体叫做总体的⼀个样本。
对总体进⾏⼀次观察,就会得到⼀个随机变量X1,对总体进⾏n次重复的、独⽴的观察,就会得到n个随机变量X1,X2,...,Xn,这n个随机变量X1,X2,...,Xn是对总体随机变量X观察的结果。
则X1,X2,...,Xn是相关独⽴且与X具有相同分布,称为来⾃总体X的⼀个简单随机样本。
n称为样本的容量。
进⾏n次观察得到的⼀组实数x1,x2,...,xn是随机变量X1,X2,...,Xn的观察值,称为样本值,也称为X的n个独⽴的观测值。
2、抽样分布样本是统计推断的依据,但往往不直接使⽤样本本⾝,⽽是由样本构造的函数。
统计量:设X1,X2,...,Xn是来⾃总体X的⼀个样本,g(X1,X2,...,Xn)是其函数,且g中不含任何未知参数,则称g(X1,X2,...,Xn)是⼀统计量。
统计量也是⼀个随机变量。
g(x1,x2,...,xn)是统计量的观测值。
常⽤的统计量:经验分布函数:经验分布函数(empirical distribution function)是根据样本得到的分布函数.如设,是总体的样本值,将它们按⼤⼩顺序排列为,则称分布函数为经验分布函数是与总体分布函数相对应的统计量。
总体的分布函数是F(x),统计量的经验分布函数是F n(x),⽤F n(x)去推断F(x),当n⾜够⼤时,F n(x)以概率1收敛于F(x)。
《概率论与数理统计》课程教学大纲英文名称:Probability and statistics课程代码:221101008课程类别:专业基础课课程性质:必修开课学期:第三学期总学时: 54学时总学分:3考核方式:闭卷先修课程:高等数学适用专业:经济学专业一、课程简介概率论与数理统计是经济学专业的一门专业基础课。
概率论与数理统计是研究不确定性现象的数量规律性的一门学科,是对随机现象进行定量分析的重要工具,它在现代科学技术中占有很重要的地位,是研究自然现象、处理现代工程技术、解决科研和生产实际问题的一种有力的数学工具,已被广泛应用于每一学科领域、工农业生产和经济管理部门中。
开设本课程的目的在于,通过本课程的学习,使学生初步掌握概率论与数理统计等方面的基础知识,了解它的基本理论与基本方法,培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、数学建模与实践能力,注意培养学生的自学能力,注意理论联系实际,不断提高学生的综合素质以及运动所学知识解决实际问题的能力,同时使学生了解概率论与数理统计在经济方面的应用,具备概率思想分析实际随机问题的能力,为专业课程的学习打下基础。
学生在进入本课程学习之前,应学过高等数学课程,该课程的学习为本课程提供了必须的数学基础知识。
本课程学习结束后,学生可具备进一步学习相关课程的理论基础。
本课程总54学时,其中理论课47学时,习题课7学时,考核方式为闭卷考试,根据平时考勤成绩、习题作业成绩、阶段性单元检测成绩及闭卷期末考试成绩综合给予最终成绩评定。
二、课程目标及其对毕业要求的支撑目标1人文素养目标:教育学生认真学习马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”、科学发展观和新时代中国特色社会主义的重要思想;忠诚党的教育事业和体育事业,培养学生互教互学、团结友爱、共同提高的集体主义精神;培养学生有严格组织纪律性,吃苦耐劳和勇敢顽强的意志品质。
目标2理论知识培养目标:使学生掌握概率论与数理统计的基本理论和基础知识,初步掌握处理随机事件的基本思想和方法。
)n X +=2)i X -,S 2()iX X -21(,2N μ22(,4N μ212()22x e μ--⋅如果用X 的测试值x 估计μ1,用Y 的测试值y 估计μ2,从上面的图形可以看出,当可靠性(概率)取相同值(如90%)时,y 比x 更“接近”它的待估计量.当要求两个“接近"相同时,y 比x 的可靠性更高。
能够得到这些有价值的结论,应归功于我们知道了X 和Y 的分布.综上所述,我们需要知道统计量g (X 1,X 2,…,X n )的分布。
那么,g (X 1,X 2,…,X n )服从什么分布呢?不同的g 会有不同的结果.下面给出几种常见的分布,这些分布在统计推断中起着重要的作用。
(一)2χ分布(2χdistribution )设n X X X ,,,21 为相互独立的随机变量,它们都服从标准正态)1,0(N 分布,则随机变量221ni i X χ==∑ 服从自由度为n 的2χ分布,记作22()n χχ.)(2n χ分布的密度函数为122/210()2(/2)00n yn y e y f y n y --⎧>⎪=Γ⎨⎪≤⎩其中 )(αΓ称为伽马函数,定义为10(),0x x e dx ααα∞--Γ=>⎰。
下图描绘了)(2n χ分布密度函数在n = 1,4,10,20时的图形。
μ10.16μ20.082χ分布具有可加性:如果2211()n χχ、2222()n χχ,则 2221212()n n χχχ++2χ分布期望和方差:设22~()n χχ,则2()E n χ=,2()2D n χ=。
2χ分布分位点 对于给定的α( 0 〈 α < 1),称满足条件222(){()()}()ααn n n f y dy αχχχ+∞>==⎰P的数2()αn χ为2()n χ分布的上分位点。
教材后附表的2χ分布表给出分位点2()αn χ,可通过查表得到.如20.99(17) 6.408χ=,20.90(17)10.085χ=,20.05(17)27.587χ=等等。