第六讲推断统计参数估计
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统计推断与参数估计的基本理论与方法统计推断是统计学中的一门重要的研究领域,它主要关注如何通过样本数据对总体特征进行推断。
参数估计则是统计推断的一个重要组成部分,它通过样本数据来估计总体参数。
本文将介绍统计推断和参数估计的基本理论和方法。
一、统计推断的基本理论统计推断的基本理论包括抽样理论、似然函数和假设检验等。
1. 抽样理论抽样理论是统计推断的基础,它研究的是如何从总体中抽取样本以便对总体进行推断。
通过合理的抽样方法,可以保证样本对总体的代表性。
2. 似然函数似然函数是参数估计的基本工具,它是样本观测值关于参数的函数。
通过最大似然估计可以得到参数的最优估计值。
3. 假设检验假设检验是统计推断的重要方法,用于检验某个关于总体参数的假设。
它包括构造检验统计量和确定拒绝域两个步骤,从而进行参数推断。
二、参数估计的基本方法参数估计是统计推断中的核心内容,它通过样本数据来估计总体参数。
参数估计的基本方法包括点估计和区间估计。
1. 点估计点估计是一种直接估计总体参数的方法,它通过样本数据来估计总体参数的具体值。
最常用的点估计方法是最大似然估计和矩估计。
2. 区间估计区间估计是一种间接估计总体参数的方法,它给出了参数的估计区间。
通过给出一个置信区间,可以对总体参数进行估计,并给出估计的精度。
三、常用的统计推断方法在实际应用中,统计学家们发展了许多常用的统计推断方法,包括假设检验、方差分析、回归分析等。
1. 假设检验假设检验是统计推断中最常用的方法之一,它用于检验某个关于总体参数的假设。
例如,检验某种药物对疾病的治疗效果是否显著。
2. 方差分析方差分析是一种用于比较多个总体均值的方法,它通过分析不同组之间的方差来判断各组均值是否有显著差异。
例如,在新产品开发中,可以通过方差分析评估不同市场的销售情况。
3. 回归分析回归分析是一种用于建立变量之间关系的方法,它可以推断自变量对因变量的影响程度。
通过回归分析可以得到回归方程,从而进行预测和解释。
第6章抽样与参数估计第6章抽样与参数估计6.1抽样与抽样分布6.2参数估计的基本方法6.3总体均值的区间估计6.4总体比例的区间估计6.5样本容量的确定学习目标理解抽样方法与抽样分布估计量与估计值的概念点估计与区间估计的区别评价估计量优良性的标准总体均值的区间估计方法总体比例的区间估计方法样本容量的确定方法参数估计在统计方法中的地位统计推断的过程6.1抽样与抽样分布什么是抽样推断概率捕样方法抽样分布抽样方法抽样方法概率抽样(probabilitysampling)也称随机抽样特点按一定的概率以随机原则抽取样本抽取样本时使每个单位都有一定的机会被抽中每个单位被抽中的概率是已知的,或是可以计算出来的当用样本对总体目标量进行估计时,要考虑到每个样本单位被抽中的概率简单随机抽样(simplerandomsampling)从总体N个单位中随机地抽取n个单位作为样本,每个单位入抽样本的概率是相等的最基本的抽样方法,是其它抽样方法的基础特点简单、直观,在抽样框完整时,可直接从中抽取样本用样本统计量对目标量进行估计比较方便局限性当N很大时,不易构造抽样框抽出的单位很分散,给实施调查增加了困难没有利用其它辅助信息以提高估计的效率分层抽样(stratifiedsampling)将抽样单位按某种特征或某种规则划分为不同的层,然后从不同的层中独立、随机地抽取样本优点保证样本的结构与总体的结构比较相近,从而提高估计的精度组织实施调查方便既可以对总体参数进行估计,也可以对各层的目标量进行估计系统抽样(systematicsainplmg)将总体中的所有单位(抽样单位)按一定顺序排列,在规定的范闱内随机地抽取一个单位作为初始单位,然后按爭先规定好的规则确定其它样本单位先从数字1到k之间随机抽取一个数字r作为初始单位,以后依次取r+k,r+2k…等单位优点:操作简便,可提高估计的精度缺点:对估计量方差的估计比较困难整群抽样(clustersampling)将总体中若干个单位合并为组(群),抽样时直接抽取群,然后对中选群中的所有单位全部实施调查特点抽样时只需群的抽样框,可简化工作量调查的地点相对集中,节省调查费用,方便调查的实施缺点是估计的精度较差抽样分布总体中各元素的观察值所形成的分布分布通常是未知的可以假定它服从某种分布总体分布(populationdistribution)一个样本中各观察值的分布也称经验分布当样本容屋n逐渐增大时,样本分布逐渐接近总体的分布样本分布(sampledistribution)抽样分布的概念(samplingdistribution)抽样分布是指样本统计屋的分布,即把某种样本统计量看作一个随机变量,这个随机变屋的全部可能值构成的新的总体所形成的分布即为某种统计量的抽样分布.统计量:样本均值,样本比例,样本方差等样本统计量的概率分布是一种理论概率分布随机变量是样本统计量样本均值,样本比例,样本方差等结果来自容量相同的所有可能样本提供了样本统计量长远稳定的信息,是进行推断的理论基础,也是抽样推断科学性的重要依据对抽样分布的理解抽样分布:即不是总体分布,也不是样本分布,是根据所有可能样本计算的统计量的全部可能取值形成的分布样本均值的抽样分布容量相同的所有町能样本的样本均值的概率分布一种理论概率分布进行推断总体均值的理论基础样本均值的抽样分布样本均值的抽样分布(例题分析)【例】设一个总体,含有4个元素(个体),即总体单位数N=4。
统计推断与参数估计方法统计推断是统计学中的一个重要分支,它的目标是通过对样本数据进行分析和推断,从而对总体进行推断和做出统计决策。
参数估计是统计推断的核心内容之一,它涉及到对总体的参数进行估计和推断。
本文将介绍统计推断的概念、方法以及参数估计的原理和常见方法。
一、统计推断概述统计推断是通过样本信息对总体进行推断的一种方法。
在现实生活中,很难获得总体数据,因此我们通常通过抽样来获取样本数据,然后根据样本数据对总体进行推断和做出统计判断。
统计推断可以分为两大类:参数推断和非参数推断。
参数推断是基于总体分布的假设,利用样本数据对总体参数进行推断。
非参数推断则不对总体分布做出假设,通过样本数据对总体分布进行推断。
二、参数估计原理参数估计是统计推断的一种重要方法,它的目标是通过样本数据对总体参数进行估计。
参数估计的核心思想是通过样本数据得到一个估计量,使得估计量与总体参数值尽可能接近。
常用的参数估计方法有最大似然估计、矩估计和贝叶斯估计等。
最大似然估计是根据样本数据的含量,通过计算总体参数最可能出现的取值,来估计总体参数值。
矩估计是通过样本矩的函数与总体矩的函数相等来估计总体参数值。
贝叶斯估计则是利用贝叶斯定理,根据已有信息和先验概率对总体参数进行估计。
三、常用的参数估计方法1. 最大似然估计最大似然估计是参数估计中最常用的方法之一。
最大似然估计的核心思想是选取一组参数值,使得给定样本数据出现的可能性最大。
最大似然估计可以简化为求解似然函数的最大值所对应的参数值。
2. 矩估计矩估计是通过样本矩的函数与总体矩的函数相等来进行参数估计。
矩估计的基本思想是利用样本矩估计总体矩,然后通过总体矩的函数得到对总体参数的估计。
3. 贝叶斯估计贝叶斯估计是基于贝叶斯定理的一种参数估计方法。
贝叶斯估计将参数估计问题转化为给定样本数据下参数的后验分布的估计问题。
通过引入先验分布和似然函数,可以得到对总体参数的估计。
四、参数估计的应用参数估计在各个领域中都有广泛的应用。
推断统计分析——参数估计课前准备下载Anaconda软件。
课堂主题本次课讲解推断统计当中参数估计的含义与应用。
课堂目标学习本次课,我们能够达到如下目标:熟知点估计与区间估计的概念与区别。
熟知中心极限定理的含义。
熟知正态分布及其特性。
知识要点推断统计分析概述推断的神奇一只熊掉入陷阱,陷阱深19.617米,下落时间整2秒。
请问熊是什么颜色的?A 白色B 棕色C 黑色D 黑棕色E 灰色首先,根据题目算出g=9.8085,陷阱所在地的纬度大概是44度左右。
根据熊的地理分布,南半球没有熊,可以得知应该是北纬44度;其次,既然为熊设计地面陷阱,一定是陆栖熊,而且大部分陆栖熊视力不好,难以分辨陷阱,所以容易掉入陷阱;至此,可选答案有:棕熊和美洲黑熊/亚洲黑熊,鉴于题目只有棕熊和黑熊,那么只剩下这两个答案。
既然陷阱深19.617米,土质一定为冲击母质,这样才易于挖掘。
棕熊虽然有地理分布,但多为高海拔地区,而且凶悍,捕杀的危险系数大,价值没有黑熊高,而且一般的熊掌、熊胆均取自黑熊。
又因为黑熊的地理分布与棕熊基本不重合,可以判定:该题的正确答案为掉进陷阱里的熊是黑色。
总体,个体与样本总体,是包含我们要研究的所有数据,总体中的某个数据,就是个体。
总体是所有个体构成的集合。
从总体中抽取部分个体,就构成了样本,样本是总体的一个子集。
样本中包含的个体数量,称为样本容量。
推断统计概念推断统计研究如何根据样本数据去推断总体数量特征的方法。
它是在对样本数据进行描述的基础上,对统计总体的未知数量特征做出以概率形式表述的推断。
推断统计意义我们为什么要进行推断呢?因为在实际的研究中,获取总体数据通常比较困难,甚至也许是不可能完成的任务。
因此,我们就需要对总体进行抽样,通过样本的统计量去估计总体参数。
也就是说,总体的参数往往是未知的,我们为了获取总体的参数,就需要通过样本统计量来估计总体参数。
关于点估计与区间估计,说法正确的是()。
【不定项】D 点估计与区间估计都是通过样本统计量来估计总体参数的。
统计推断-参数估计从本章开始我们介绍统计推断,所谓统计推断就是由样本推断总体,统计推断包括参数估计和假设检验两部分,它们是统计推断最基本而且是互相有联系的两部分,本章介绍统计推断的第一部分参数估计。
参数通常指总体分布中的特征值和和各种分布中的参数,例如二点分布B(1,P)中的p,泊松分布P()中的,正态分布N(、)的、等,习惯用表示参数,通常参数是未知的。
参数估计的形式有两类,设x1,x2,…,x n是来自总体的样本。
我们用一个统计量的取值作为参数的估计值,则称为的点估计(量),就是参数的点估计,如果对参数的估计需要对估计作出可靠性判断,就需要对这一可靠性给出可靠性区间或置信区间,叫区间估计。
下面首先介绍点估计7.1点估计的几种方法直接用来估计未知参数的统计量称为参数的点估计量,简称为点估计,人们可以运用各种方法构造出很多的估计,本节介绍两种最常用的点估计方法。
它们是:矩法和极大似然法。
7.1.1替换原理和矩法估计用下面公式表示的方法叫矩法例7-1对某型号的20辆汽车记录每5L汽油的行驶里程(km),观测数据如下:29.827.628.327.930.128.729.928.027.928.728.427.229.528.528.030.029.129.829.626.9这是一个容量为20的样本观测值,对应总体是该型号汽车每5L汽油的行驶里程,其分布形式尚不清楚,可用矩法估计其均值,方差,本例中经计算有=28.695,=0.9185由此给出总体均值,方差的估计分别为即【答疑编号:10070101针对该题提问】矩法估计的统计思想(替换原理)十分简单明确,众人都能接受,使用场合甚广。
例7-2设总体为指数分布,其密度函数为x 1,…,x n是样本,由于,亦即,故的矩法估计为例7-3设x1,…,x n是来自服从区间(0,)上的均匀分布的样本,>0为未知参数。
求的矩估计。
【答疑编号:10070102针对该题提问】解:易知总体X的均值为由矩法的矩估计为比如,若样本值为0.1,0.7,0.2,1,1.9,1.3,1.8,则的估计值=2×(0.1+0.7+0.2+1+1.9+1.3+1.8)=2例7-4在一批产品取样n件,发现其中有m件次品,试用此样本求该批产品的次品率p的矩估计。
统计推断中的参数估计方法统计推断是统计学的一个重要分支,通过样本数据对总体参数进行估计,并对估计结果的可靠性进行推断。
在统计推断中,选择合适的参数估计方法至关重要。
本文将介绍几种常用的参数估计方法,包括点估计、区间估计和最大似然估计。
一、点估计点估计是使用样本数据来估计总体参数的一种常用方法。
它的思想是根据样本数据得到一个单独的数值作为总体参数的估计值。
点估计的核心是选择一个合适的统计量作为参数的估计量。
常用的点估计方法有样本均值估计、样本方差估计和极大似然估计等。
例如,在对总体均值进行估计时,可以使用样本均值作为参数的点估计量。
这是因为根据大数定律,当样本足够大时,样本均值会无偏且一致地估计总体均值。
二、区间估计点估计虽然简单直观,但无法给出估计结果的可靠程度。
为了解决这个问题,统计学引入了区间估计的概念。
区间估计以一个区间作为总体参数的估计范围,并给出该区间包含总体参数的概率。
常用的区间估计方法有置信区间估计和预测区间估计。
置信区间估计用于对总体参数的估计,预测区间估计则用于对新观测值的估计。
以置信区间估计为例,它的计算基于样本统计量的分布特性和样本容量。
三、最大似然估计最大似然估计是统计推断中一种重要的参数估计方法。
它通过选择最大化样本数据出现的概率或似然函数来估计参数值。
最大似然估计的核心思想是选择参数值,使得样本数据出现的概率最大。
最大似然估计有着良好的性质,包括无偏性、一致性和渐近正态性。
它在很多统计模型中被广泛应用,如正态分布、二项分布和泊松分布等。
总结:统计推断中的参数估计方法包括点估计、区间估计和最大似然估计。
点估计通过使用样本数据得到总体参数的单个数值估计;区间估计提供了参数估计结果的可靠性区间;最大似然估计通过选择使样本数据出现概率最大的参数值进行估计。
这些方法在实际应用中具有重要的意义,帮助我们更好地理解和推断总体参数。
通过合理地选择和应用这些参数估计方法,我们可以从样本数据中获得对总体的有效估计,并对估计结果的可靠性进行推断。
统计推断中的参数估计方法统计推断是统计学中的重要概念,它用于从样本数据中推断总体的性质。
而参数估计方法则是统计推断的关键步骤之一,用来估计总体未知参数的值。
本文将介绍统计推断中的常用参数估计方法,并探讨其应用和局限性。
一、最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation,简称MLE)最大似然估计是一种常用的参数估计方法,它基于样本数据的似然函数构建。
似然函数是参数的函数,描述了样本数据出现的可能性。
MLE的核心思想是找到使似然函数取得最大值的参数值,认为该参数值最有可能产生观察到的样本数据。
最大似然估计具有良好的统计性质,例如无偏性、一致性和渐进正态性。
但它也存在一些局限性,例如对于小样本数据可能产生过拟合问题,以及在复杂模型中求解最大似然估计可能较为困难。
二、贝叶斯估计(Bayesian Estimation)贝叶斯估计是另一种常见的参数估计方法,其基于贝叶斯定理进行推断。
它将参数视为随机变量,结合先验知识和样本数据,通过后验概率分布来估计参数的值。
贝叶斯估计在处理小样本和缺乏先验信息的情况下具有优势。
通过引入先验分布,贝叶斯估计可以增加对参数值的约束,减小参数估计的方差。
然而,贝叶斯估计也受到先验分布选择的影响,并且在计算上通常较为复杂。
三、置信区间估计(Confidence Interval Estimation)置信区间估计是用来估计参数值的范围,它基于样本数据构建一个区间,认为真实参数值在该区间内的概率较高。
置信区间的计算通常依赖于参数的分布性质和样本数据的规模。
置信区间估计是统计推断中常用的方法,可以提供对参数估计的精度度量。
它的应用范围广泛,例如在市场调研中对某产品均值的估计、医学研究中对药效的估计等。
然而,置信区间估计也存在一定局限性,例如在非正态分布或小样本情况下,可能得到不准确的结果。
四、Bootstrap方法Bootstrap方法是一种非参数统计方法,用于通过自助重采样来估计参数的分布。