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概率论与数理统计第7章参数估计PPT课件

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a1(1, ,k )=v1
1 f1(v1, ,vk )
假定方程组a2(1, ,k ) v2 ,则可求出2 f2(v1, ,vk )
ak (1, ,k ) vk
k fk (v1, ,vk )
则x1 xn为X的样本值时,可用样本值的j阶原点矩Aj估计vj,其中
Aj
1 n
n i1
xij ( j
L(x1, ,xn;ˆ)maxL(x1, ,xn;),则称ˆ(x1, ,xn)为
的一种参数估计方法 .
它首先是由德国数学家
高斯在1821年提出的 ,然而, 这个方法常归功于英国统
Gauss
计学家费歇(Fisher) . 费歇在1922年重新发现了
这一方法,并首先研究了这
种方法的一些性质 .
Fisher
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极大似然估计是在已知总体分布形式的情形下的 点估计。
极大似然估计的基本思路:根据样本的具体情况
注:估计量为样本的函数,样本不同,估计量不 同。
常用估计量构造法:矩估计法、极大似然估计法。
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7.1.1 矩估计法
矩估计法是通过参数与总体矩的关系,解出参数, 并用样本矩替代总体矩而得到的参数估计方法。 (由大数定理可知样本矩依概率收敛于总体矩, 且许多分布所含参数都是矩的函数)
下面我们考虑总体为连续型随机变量的情况:
n
它是的函数,记为L(x1, , xn; ) f (xi , ), i 1
并称其为似然函数,记为L( )。
注:似然函数的概念并不仅限于连续随机变量 ,
对于离散型随机变量,用 P {Xx}p(x,)
替代f ( x, )
即可。
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设总体X的分布形式已知,且只含一个未知参数,

chap7参数估计.ppt

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若p的可供选择的估计值有许多,仍应选择发生概率最大的 p
作为p的估计,这就是极大似然估计的思想。
极大似然估计的原理(教材p180-181)
设总体X的概率密度函数族为f(x; ) (或概率分布函数族为
P(X=x)=p(x ; ) ),。
设 (x1,x2, ,xn ) 为任一组样本观察值(一组抽象的数),则
求的矩估计值和极大似然估计值。
说明:1. 本题中因 P(X= xi )无一般表达式,故不能先求极大
似然估计量,再将样本观察值代入求极大似然估计值。
2. 本题处理思想在解决实际问题时很有用。
极大似然估计的性质:若 为总体X中未知参数的极大似
然估计量,u=u( ) 有单值反函数 = (u),则u( )是u( ) 的
k
k次着n火k天数 75 90 54 22
6
2
1 =
250
1) 试用矩估计法估计参数; 2) 试用极大似然估计法估计参数; 3) 试求P(X=0)的极大似然估计值。
例2(2002年数学三考研试题填空题)
设总体X的概率密度为 f (x;
)
e
, ( x ) 0,
若x 若x
, .
而 X1,X 2, ,X n 是来自总体X的简单随机样本,则未知
大似然估计值。
求L()的极大值 :
通过
d
ln
L(
)
0,求出

d
说明:1. 因为L()是样本观察值的函数(此时样本观察值不变),
故求出的 一般也是样本观察值的函数。
2. 由于 d ln L( ) 0 只是lnL()取极值的必要条件,从理论上
d
来说,还应验证lnL( ) lnL(), 对所有样本观察值都

参数估计PPT课件

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§1.1 矩估计法
• 设(X1,X2,…,Xn)是来自总体X的一个样本,根据大 数定律,对任意ε>0,有
lim P {X |E(X)|}0
n
并且对于任何k,只要E(Xk)存在,同样有
ln i m P { |1 ni n 1X ik E (X k)|} 0 , k 1 ,2 ,...
最大似然法的基本思想
先看一个简单例子: 某位同学与一位猎人一起外出打 猎。一只野兔从前方窜过。 只听一声枪响,野兔应声倒下 。 如果要你推测,是谁打中的呢?
你会如何想呢?
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你就会想,只发一枪便打中,猎人命中的概率一 般大于这位同学命中的概率。看来这一枪是猎人 射中的。
这个例子所作的推断已经体现了最大似然法的基 本思想 :一次试验就出现的事件有较大的概率。
6
例: 设总体 X 服从泊松分布 () ,参数λ未知, (X1, X2,, Xn) 是来自总体的一个样本,求参数λ的矩 估计量.
解 总体X的期望为 E(X)
从而得到方程
1 n
n i1
Xi
所以λ的矩估计量为
ˆ 1 n
n i1
Xi
X
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例: 设总体 X 服从参数为λ的指数分布,其中参
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§1.2最大似然法 它是在总体类型已知条件下使用的一种参数估 计方法 。
它首先是由德国数学家高斯在 1821年提出的。 然而, 这个方 法常归功于英国统计学家费歇。
Gauss
费歇在1922年重新发现了这一 方法,并首先研究了这种方法 的一些性质。
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第7章参数估计

第7章参数估计
对于是非标志(即服从两点分布的变量)来说,若 将其具体表现分别用1、0数量化 ,成数就是其平 均数 是非标志的方差=P(1-P)
x 1 0
f P 1-p
x
xf f
1 p 0 (1 p) p (1 p)
p
2 (x x)2 f (1 p)2 p (0 p)2 (1 p)
f
p (1 p)
似然函数常简记为L或 L 1,2, ,k
未知参数的函数。
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若有 ˆi (x1, x2,..., xn ) i 1, 2, k 使得
L x1, x2,..., xn;ˆ1, ˆ 2,
, ˆ k
max L (1 ,2 , ,k )
x1, x2,..., xn; 1, 2,
, k
则 ˆi (X1, X2,..., Xn) 为参数θi的极大似然估计量。
中选出一个使样本观察值出现的概率为最大的 ˆ 作
为θ的估计量。
称 ˆ 为θ 的极大似然估计量。
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2.似然函数的数学表达式
设X1,X2,…Xn是取自总体X的一个样本,样本的联合密度 (连续型)或联合分布律 (离散型)为 :
f (x; 1,2 , , k )
定义似然函数为:
n
L L x1,..., xn; 1, 2, , k f xi; 1, 2, , k i 1 x1, x2 ,..., xn 给定的样本观察值
§7.1.4抽样误差
1.误差:调查结果与实际值之间的差异 抽样调查中的误差
登记性误差(非抽样误差) 误差代表性误差随系机统误误差差((抽非样抽误样差误)差)
2.抽样误差—由于抽样的随机性而产生的 样本指标对总体指标的代表性误差。抽样误 差可以计算并加以控制,但不可以避免。

参数估计PPT课件

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如何根据数据选择合适的模型,以及如何进行有效的假设检验是 参数估计面临的重要挑战。
高维数据问题
随着数据维度的增加,参数估计的准确性和稳定性面临更大的挑战 。
异方差性和非线性问题
在实际应用中,数据往往存在异方差性和非线性关系,这增加了参 数估计的难度。
参数估计的发展趋势与未来研究方向
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贝叶斯推断
区间估计是一种统计推断方法, 它利用样本信息来估计未知参数 的可能取值范围。
区间估计的性质
区间估计给出的是未知参数的一 个可能取值范围,而不是一个具 体的点估计值。
区间估计的优缺点
优点
区间估计能够给出未知参数的一个可能取值范围,从而为决 策者提供更多的信息,有助于理解参数的不确定性。
缺点
由于区间估计给出的范围较宽,可能会引入较大的误差。此 外,对于某些复杂模型,构造有效的区间估计可能比较困难 。
在贝叶斯估计中,先验分布代表了我们对未知参数的先验知识或信念,而后验分布 则是结合先验信息和样本数据后对未知参数的更新信念。
贝叶斯估计的核心思想是将参数看作随机变量,并利用概率论来描述我们对参数的 认知不确定性。
贝叶斯估计的优缺点
优点
贝叶斯估计能够综合考虑先验信息和样本数据,给出参数的后验分布,从而为决 策提供更全面的信息。此外,贝叶斯估计方法灵活,可以适用于不同类型的数据 和问题。
点估计的优缺点
总结词
点估计的优缺点
详细描述
点估计的优点在于它提供了一个简洁的表示未知参数的方法,并且可以利用各种统计方法进行推断和分析。然而 ,点估计也存在一些缺点,如它可能会受到样本误差的影响,导致估计结果不够准确;另外,当样本容量较小时 ,点估计的效果可能会较差。
点估计的常见方法:矩估计、最小二乘法等

中国矿业大学周圣武概率论与数理统计_图文

中国矿业大学周圣武概率论与数理统计_图文

定义2 设 都是参数θ的无偏估计量,若有
则称
有效。
例:160页,例7、例8
定义3 设
为参数θ的估计量,
若对于任意θ∈Θ,当
则称
的一致估计量。
例:由大数定律知
一致性说明:对于大样本,由一次抽样得到的估 计量 的值可作θ的近似值
例5 设 X1, X2, …, Xn 是取自总体 X 的一个样本,
⑴ 验证
试求θ的极大似然估计值。 解
极大似然估计的不变性
练习
1.设总体X在
上服从均匀分布,
X1 , X 2 ,L X n是来自X的样本,试求 q 的矩估计量
和最大似然估计.
2.设X1,X2,…Xn是取自总体X的一个样本
其中 >0, 求 的极大似然估计.
课堂练习
P156:5,6
作业
P178:1,2,5,6
Fisher
最大似然法的基本思想:
问题:请推断兔子 是谁打中的?
例6 袋中放有白球和黑球共4个,今进行3次有放回 抽样,每次抽取1个,结果抽得2次白球1次黑球,试 估计袋中白球个数。 解 设袋中白球个数为m,
X为3次抽样中抽得的白球数,则
当袋中白球数m分别为1,2,3时, p对应的值分别为1/4,2/4,3/4, X对应的分布律见下表
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第七章 参数估计
§7.1 点估计 §7.2 估计量的评选标准 §7.3 区间估计 §7.4 单个正态总体参数的区间估计 §7.4 两个正态总体参数的区间估计
统计推断
矩估计 点估计 最大似然估计
参数估计
最小二乘估计
区间估计
参数假设检验
假设检验 非参数假设检验

自考概率论课件_第七章_参数估计.ppt1

自考概率论课件_第七章_参数估计.ppt1

2 2 例3 设总体 X 的均值 及方差 都存在, 且有 0, 2 但 , 均为未知, 又设 X1 , X 2 ,, X n 是来自 X 的样 2 本, 试求 , 的矩估计量. 解 1 E ( X ) , 总体一阶原点矩 2 2 2 2 总体二阶 2 E ( X ) D( X ) [ E ( X )] ,
x ˆ 1 . x 1
为求的极大似然估计,先 易求得似然函数为
L( ) ( xi
i 1 n ( 1)
) xi i 1
n n
( 1)
,
ln L( ) n ln ( 1) xi ,
d ln L( ) n n xi 0. d i 1
以 A1 , A2 代替 1 , 2 , 得到 a , b 的矩估计量分别为
3 2 ˆ A1 3( A2 A ) X (Xi X ) , a n i 1
2 1
n
n 3 2 2 ˆ b A1 3( A2 A1 ) X (Xi X ) . n i 1
§7.1
参数的点估计
一、点估计的一般定义及步骤
设总体X~F(x,θ),θ是未知参数,(X1,X2,…,Xn)是 取自总体X的样本,适当选取一个统计量
ˆ 去估计参数θ, 称 ˆ为θ的估计量或把 ˆ 用 叫做 θ的点估计.
ˆ =ˆ(X1,X2,…,Xn)
二、获取点估计的两种方法
1.矩估计法 2.极大似然估计法
以 A1 , A2 代替 1 , 2 , 得到 a , b 的矩估计量分别为
3 2 ˆ A1 3( A2 A ) X (Xi X ) , a n i 1

(07)第7章 参数估计

(07)第7章  参数估计
统计学
STATISTICS
第 7 章 参数估计
7.1 参数估计的一般问题 7.2 一个总体参数的区间估计 7.3 必要的样本容量的确定
7-1
统计学
STATISTICS
学习目标
1. 2. 3. 4.
估计量与估计值的概念 点估计与区间估计的区别 一个总体参数的区间估计方法 必要的样本容量的确定方法
7-2
统计学
STATISTICS
置信水平
1. 将构造置信区间的步骤重复很多次,置 信区间包含总体参数真值的次数所占的 比重称为置信水平,也叫做置信度 2. 表示为 (1 -

为总体参数未在区间内的比重
相应的 为0.01,0.05,0.10
3. 常用的置信水平值有 99%, 95%, 90%
2. 则,将所有样本均值标准化为t统计量:
t x n ~ t (n 1)
3. 最终,总体均值 在1-置信水平下的置信 区间为: s
x t
2
s
7 - 24
n
统计学
STATISTICS
t 分布
t 分布是类似正态分布的一种对称分布,它通常要比 正态分布平坦和分散。一个特定的t分布依赖于称之 为自由度的参数。随着自由度的增大,分布也逐渐 趋于正态分布
2
n
或 p z
p(1 - p)
2
( 未知时)
n
统计学
STATISTICS
总体比重的区间估计
(例题分析)
解:已知 n=100,p=65% , 1- = 95%, z/2=1.96
p z p (1 p )
2
【例】某城市想 要估计下岗职工 中女性所占的比 重,随机地抽取 了 100 名 下 岗 职 工,其中65人为 女性职工。试以 95%的置信水平 估计该城市下岗 职工中女性比重 的置信区间
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ˆ,作为的估计 挑选使L( )达到最大的参数
L( x1 ,
ˆ) max L( x , , xn , 1
2 (1 , 2 , k (1 , 2 ,
, k ) A2 , k ) Ak
解得 l ( A1 , A2 ,
, Ak ), l 1, 2,
, k , 并以 l 作为参数l的
估计量,这种估计量称为矩估计量,矩估计量的 观察值就是矩估计值。
例2 设总体X在[a,b]上服从均匀分布,a,b 为未知量,X1,X2,…,Xn是X的一个样本, 试求a,b的矩估计量。 ab 解: 1 (a, b) E ( X ) 2 2 2 ( b a ) ( a b ) 2 (a, b) E ( X 2 ) D( X ) [ E ( X )]2 12 4 n 1 建立 1 A1 n X i X a b 2 A1 统计 i 1 即 n 2 1 量方 b a 12( A A 2 A 2 1) X 2 2 i 程组 n i 1
i 1 n
为参数 的似然函数。
若总体X是连续型随机变量,其概率密度 为f(x, ),x1, x2,…, xn为X1,X2,…,Xn的 一个样本值,则参数 的似然函数为
L( ) L( x1 ,
, xn , ) f ( xi , )
i 1
n
(2) 求似然函数L( )的最大值点
1 ˆ X i X 样本均值 n i 1 1 2 2 ˆ ( X i X ) Sn 样本2阶中心矩 n i 1
2 n
n
定义 设总体X的分布函数F(x; )中含有未 知参数,X1,X2,…,Xn是总体X的一个样本, x1, x2,…, xn为样本观察值, 的似然函数为 L(x1, x2,…, xn; ) ˆ ,使得函数L达到最大值,即 如果存在 ˆ) max L L( x1 , , xn ;
求极大似然估计的一般步骤
(1) 构造似然函数L( ) 若总体X是离散型随机变量,其分布律为 P(X=x)=p(x, ) 其中 为未知参数 设X1,X2,…,Xn是来自总体X的一个样本, 而x1, x2,…, xn为X1,X2,…,Xn的一个样本 值,那么称
L( ) L( x1 , , xn , ) P( X1 x1, , X n xn ) p( xi , )
ˆ 是参数 的极大似然估计值; 则称 ˆ ˆ( X , , X ) 为参数 的极大似然估计量。 而称 1 n
极大似然函数估计法的主要思想
适当选取,使得似然函数L( )的值达到最大, 也就是使试验得出的结果X1=x1,X2=x2,…,Xn=xn 的概率最大,这个值就是参数 的估计值。
2 a A1 3( A2 A1 ) X a,b的矩估计量为 2 b A 3( A A 1 2 1 ) X 3 n 2 ( X X ) i n i 1 3 n 2 ( X X ) i n i 1
一般地, 不论总体服从什么分布,若总 体的期望与方差 2均存在, 则它们的 矩估计量分别为
设总体X 的分布函数的形式已知,但它含有 k个不同的未知参数 1,2, ,k 时
设 X1, X2,…, Xn为总体的一个样本
构造 k 个统计量:
随 机 2 ( X1, X 2 , 变 量 k ( X1, X 2 ,
1 ( X1, X 2 ,
, Xn) , Xn) , Xn)
ˆ (x , x , 1 1 2 ˆ (x , x , 2 1 2 ˆ (x , x , k 1 2
并且对于任何k,只要E(Xk)存在,同样有 1 n k lim P{| X i E ( X k ) | } 0 k 1, 2,... n n i 1 因此,很自然地想到用样本矩来代替总体 矩,从而得到总体分布中参数的一种估计。
定义 设总体X的分布函数中含有k个未知参数 1,2,…,k,即F=F(x;1,2,…,k),总体X 的前k 阶矩l =E(Xl )(l=1,2,…,k)存在,它们是 1,2,…,k的函数l(1,2,…,k)(l =1,2,…,k) 假设X1,X2,…,Xn是总体X的一个样本,建立 统计量--样本l 阶原点矩Al (l=1,2,…,k),由下列 1 (1 , 2 , , k ) A1 方程组:
, xn ) , xn ) , Байду номын сангаасn )
数 值
当测得一组样本值(x1, x2,…, xn)时,代入上述统计 量,即可得到 k个数,分别作为这k个参数的估计值
矩估计法
设(X1,X2,…,Xn)是来自总体X 的一个样本, 根据大数定律,对任意ε>0,有
n
lim P{| X E ( X ) | } 0
第七章
参数估计
§7.1 参数的点估计概念 §7.2 估计量的评选标准 §7.3 参数的区间估计
§7.1 参数的点估计概念
定义 设总体X的分布函数的形式已知,它的一 个或多个参数未知,根据总体X的一个样本 X1,X2,…, Xn来估计总体未知参数的真值称为参 数的点估计。 定义 设总体X 的分布函数F(x, )中含有未知 参数,X1,X2,…, Xn为总体X的一个样本, x1,x2,…, xn是相应的一个样本值。构造一个适 当的不含未知参数的统计量 ( X1 , X 2 , , X n ), 用它的观测值 ( x1 , x2 , , xn )作为参数 的近似 值,称 ( X1 , X 2 , , X n )为参数 的估计量,称 ( x1 , x2 , , xn ) 为参数 的估计值。
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