第3讲 参数估计与假设检验(上)
- 格式:pptx
- 大小:258.94 KB
- 文档页数:38
参数估计和假设检验案例案例一:工艺流程的检测某公司是一家为客户提供抽样和统计程序方面建议的咨询公司,这些建议可以用来监控客户的制造工艺流程。
在一个应用项目中,一名客户向该公司提供了一个样本,该样本由工艺流程正常运行时的800个观测值组成。
这些数据的样本标准差为0.21;因为有如此多的样本数据,因此,总体标准差被假设为0.21。
然后,该公司建议:持续不断地定期抽取容量为30的随机样本以对工艺流程进行检测。
通过对这些新样本的分析,客户可以迅速知道,工艺流程的运行状况是否令人满意。
当工艺流程的运行状况不能令人满意时,可以采取纠正措施来解决这个问题。
设计规格要求工艺流程的均值为12,该公司建议采用如下形式的假设检验。
μ=μ≠H0 :12 H1 :12只要H0被拒绝,就应采取纠正措施。
下表为第一天运行新的工艺流程的统计控制程序时,每隔一小时收集的样本数据。
问题:1、对每个样本在0.01的显著性水平下进行假设检验,并且确定,如果需要Z0.005=2.582、4、讨论将显著性水平改变为一个更大的值时的影响?如果增加显著性水平,哪种错误或误差将增加?显著性水平增加,置信区间减小,误差减小。
案例二:计算机辅助教学会使完成课程的时间差异缩小吗?某课程引导性教程采用一种个性化教学系统,每位学生观看教学录像,然后给以程式化的教材。
每位学生独立学习直至完成训练并通过考试。
人们关心的问题是学生完成训练计划的进度不同。
有些学生能够相当快地完成程式化教材,而另一些学生在教材上需要花费较长的时间,甚至需要加班加点才能完成课程。
学的较快的学生必须等待学得较慢的学生完成引导性课程才能一起进行其他方面的训练。
建议的替代系统是使用计算机辅助教学。
在这种方法中,所有的学生观看同样的讲座录像,然后每位学生被指派到一个计算机终端来接受进一步的训练。
在整个教程的自我训练过程中,由计算机指导学生独立操作。
为了比较建议的和当前的教学方法,刚入学的122名学生被随机地安排到这两种教学系统中。
抽样分布一、抽样分布的理论及定理 (一) 抽样分布抽样分布是统计推断的基础,它是指从总体中随机抽取容量为n 的若干个样本,对每一样本可计算其k 统计量,而k 个统计量构成的分布即为抽样分布,也称统计量分布或随机变量函数分布。
(二) 中心极限定理中心极限定理是用极限的方法所求的随机变量分布的一系列定理,其内容主要反映在三个方面。
1.如果总体呈正态分布,则从总体中抽取容量为n 的一切可能样本时,其样本均数的分布也呈正态分布;无论总体是否服从正态分布,只要样本容量足够大,样本均数的分布也接近正态分布。
2.从总体中抽取容量为n 的一切可能样本时,所有样本均数的均数(X μ)等于总体均数(μ)即μμ=X3.从总体中抽取容量为n 的一切可能样本时,所有样本均数的标准差(X σ)等于总体标准差除以样本容量的算数平方根,即n X σσ=中心极限定理在统计学中是相当重要的。
因为许多问题都使用正态曲线的方法。
这个定理适于无限总体的抽样,同样也适于有限总体的抽样。
中心极限定理不仅给出了样本均数抽样分布的正态性依据,使得大多数数据分布都能运用正态分布的理论进行分析,而且还给出了推断统计中两个重要参数(即样本均数X μ与样本标准差X σ)的计算方法。
(三)抽样分布中的几个重要概念1.随机样本。
统计学是以概率论为其理论和方法的科学,概率又是研究随机现象的,因此进行统计推断所使用的样本必须为随机样本(random sample )。
所谓随机样本是指按照概率的规律抽取的样本,2.抽样误差。
从总体中抽取容量为n 的k 个样本时,样本统计量与总体参数之间总会存在一定的差距,而这种差距是由于抽样的随机性所引起的样本统计量与总体参数之间的不同,称为抽样误差。
3.标准误。
样本统计量分布的标准差或某统计量在抽样分布上的标准差,符号SE 或Xσ表示。
根据中心极限定理其标准差为n X σσ=正如标准差越小,数据分布越集中,平均数的代表性越好。
11-多因素实验资料的方差分析11-3(1)本题为4个处理组的2×2析因涉及,因分成3天进行,若将每天的实验结果设为一个区组,先进行随机区组的方差分析:方差分析表1变异来源df SS MS F Sig.总变异11 818.369区组间 2 3.762 1.881 .230 .801处理组间 3 765.529 255.176 31.196 .000误差 6 49.078 8.180从上表可以看出,各区组间差异无统计学意义,即各天的实验结果间无差异。
(3)依据完全随机设计析因试验方法进行方差分析方差齐性检验表F df1 df2 Sig.1.429 3 8 0.304P值大于0.05,尚不能认为方差不齐。
方差分析表2变异来源df SS MS F Sig.总变异11 818.37试样处理方式(A) 1 716.11 716.11 108.42 0.000试样重量(B) 1 36.40 36.40 5.51 0.047AB 1 13.02 13.02 1.97 0.198误差8 52.84 6.605结局:可以认为高锰酸盐处理及试样重量均会对甘蓝叶核黄素浓度测定产生影响,尚不能认为高猛酸盐及试样重量的交互作用会对甘蓝叶核黄素浓度测量有影响。
11-4假定不存在高阶交互作用,仅对A、B、C、D、E5个因素的主效应进行分析,采用正交设计的方差分析法:正交设计的方差分析变异来源df SS MS F Sig.总变异15 3495.366A 1 540.911 540.911 21.714 .001B 1 1743.689 1743.689 69.998 .000C 1 787.223 787.223 31.602 .000D 1 82.038 82.038 3.293 .100E 1 92.400 92.400 3.709 .083误差10 249.104 24.910从上表可以看出,A、B、C三个因素的主效应有统计学意义(P<0.05),即A、B、C三个参数对高频呼吸机的通气量有影响。
概率论与数理统计实验实验3 参数估计假设检验实验目的实验内容直观了解统计描述的基本内容。
2、假设检验1、参数估计3、实例4、作业一、参数估计参数估计问题的一般提法X1, X2,…, Xn要依据该样本对参数作出估计,或估计的某个已知函数.现从该总体抽样,得样本设有一个统计总体,总体的分布函数向量). 为F(x, ),其中为未知参数( 可以是参数估计点估计区间估计点估计——估计未知参数的值区间估计——根据样本构造出适当的区间,使他以一定的概率包含未知参数或未知参数的已知函数的真?(一)、点估计的求法1、矩估计法基本思想是用样本矩估计总体矩.令设总体分布含有个m未知参数??1 ,…,??m解此方程组得其根为分别估计参数??i ,i=1,...,m,并称其为??i 的矩估计。
2、最大似然估计法(二)、区间估计的求法反复抽取容量为n的样本,都可得到一个区间,这个区间可能包含未知参数的真值,也可能不包含未知参数的真值,包含真值的区间占置信区间的意义1、数学期望的置信区间设样本来自正态母体X(1) 方差?? 2已知, ?? 的置信区间(2) 方差?? 2 未知, ?? 的置信区间2、方差的区间估计未知时, 方差?? 2 的置信区间为(三)参数估计的命令1、正态总体的参数估计设总体服从正态分布,则其点估计和区间估计可同时由以下命令获得:[muhat,sigmahat,muci,sigmaci] = normfit(X,alpha)此命令以alpha 为显著性水平,在数据X下,对参数进行估计。
(alpha缺省时设定为0.05),返回值muhat是X的均值的点估计值,sigmahat是标准差的点估计值, muci是均值的区间估计,sigmaci是标准差的区间估计.例1、给出两列参数?? =10, ??=2正态分布随机数,并以此为样本值,给出?? 和?? 的点估计和区间估计命令:r=normrnd(10,2,100,2);[mu,sigm,muci,sigmci]=normfit(r);[mu1,sigm1,muci1,si gmci1]=normfit(r,0.01);mu=9.8437 9.9803sigm=1.91381.9955muci=9.4639 9.584310.2234 10.3762sigmci=1.68031.75202.2232 2.3181mu1=9.8437 9.9803sigm1=1.91381.9955muci1=9.3410 9.456210.3463 10.5043sigmci1=1.6152 1.68412.3349 2.4346例2、产生正态分布随机数作为样本值,计算区间估计的覆盖率。