概率論與數理統計課件：ch6-3置信區(qū)間

1、,6.1 點估計問題概述 6.2 估計量的常用方法 6.3 置信區(qū)間 6.4 正態(tài)總體的置信區(qū)間,教學內容,Chapter 6 Parameter Estimation,第六章 參數估計,Content,引言,前面討論了參數的點估計，,它是用樣本值算出的一,個值去估計未知參數.,即點估計值僅僅是未知參數,的一個近似值，,它沒有給出這個近似值的誤差范圍.,例如，,在估計某湖泊中魚的數量的問題中，,若根據,一個實際樣本，,利用最大似然估計法估計出魚的數,量為50000條，,這種估計結果使用起來把握不大.,際上，,于50000條，,且可能偏差較大.,若能給一個估計區(qū)計，,實,魚的數量的真值可能大于5

2、0000條，,也可能小,引言,讓我們能較大把握地 (其程度可用概率來度量之),相信魚的數量的真值被含在這個區(qū)間內,計顯然更有實用價值.,本節(jié)將引入的另一類估計，,即區(qū)間估計.,在區(qū)間估計,理論中，,被廣泛接受的一種觀點是置信區(qū)間，,這樣的估,它是由奈曼(Neymann)于1943年提出的.,置信區(qū)間的概念,定義,對給定的數,若存在統計量,使得,稱,為置信度，,是,限與雙側置信上限.,置信區(qū)間的概念,注:,1.,在隨機抽樣中，,若重復,抽樣多次，,對應每個樣本值都確定了一個置信區(qū),間,根據伯努利大數定理,k充分大時，,個，,當所樣次數,要么,置信區(qū)間的概念,例如，,若令,重復抽樣100次，,則,

3、大約有5個區(qū)間,2.,區(qū)間的長度意味著誤差，,故區(qū)間估計與點估計是互,補的兩種參數估計.,置信區(qū)間的概念,3.,置信度與估計精度是一對矛盾,大,但,越差.,反之,置信區(qū)間,長度就越小，,一般準則是：,在保證置信度的條件下盡可能提高估,計精度.,置信,尋求置信區(qū)間的方法,基本思想：,在點估計的基礎上,構造合適的含樣本,給定的置信度導出置信區(qū)間.,一般步驟：,（1）,（2）,并針對,尋求置信區(qū)間的方法,（3）,使,對給定的置信水平,與,在常用分布情況下，,這可由分位數表查得；,（4）,例1,為未知,設,的置信區(qū)間.,解,按標準正態(tài)分布,且,有,例1,設總體,為已知,為未知,設,是來自,的樣本,求,

4、的置信水平為,的置信區(qū)間.,解,這樣,常寫成,即,若取,即,及,表得,則得到一個置信水平為0.95,查,的置信區(qū)間,例1,設總體,為已知,為未知,設,是來自,的樣本,求,的置信水平為,的置信區(qū)間.,解,則進一步得到一個置信水平為0.95的置信區(qū)間,這個區(qū)間的含義是:,若反復抽樣多次,每組樣本值均,確定一個區(qū)間,在這些區(qū)間中,若由一個樣本值得樣本均值的觀察值,由中心極,限定理知，,對給定的置信度,有,經不等式變形得,其中,解式中不等式得,其中,解式中不等式得,其中,例2,設抽自一大批產品的100個樣品中,得一級品60,個,信區(qū)間.,解,此處,其中,于是,單側置信區(qū)間,在有些實際問題中只要考慮選取滿足,或,的,對不等式作變形后化為,或,但,單側置區(qū)間,例如,對產品設備、電子元件等來說，,我們關心的,是平均壽命的置信下限，,而在討論產品的廢品率時,我們感興趣的是其置信上限.,本節(jié)要引入單側置信,定義,對給定的數,若存在統計量,滿足,區(qū)間.,單側置區(qū)間,滿足,若存在統計量,滿足,例3,從一批燈泡中隨機地抽取5只作壽命試驗,命如下(單位: h),1050 1100 1120 1250 1280,已知這批燈泡壽命,置信度為95%的單側置信下限.,解,對于給定