Приклади оцінок.
Оцінки параметрів розподілу випадкових величин
Розподіли, пов’язані з нормальним
За допомогою нормального розподілу визначаються три розподіли, які часто використовуються при статистичній обробці даних. Це розподіли Пірсона ("хі-квадрат"), Стьюдента і Фишера.
1) Розподіл c2(хі-квадрат)
Якщо кожна з незалежних випадкових величин , , характеризується стандартним нормальним законом розподілу ймовірностей , то кажуть, що випадкова величина має розподіл із ступенями свободи із щільністю ймовірностей
де – гамма-функція Ейлера.
( , , , , і взагалі, , – може бути нецілим числом: )
Функція розподілу:
Розподіл використовують при оцінюванні дисперсії (за допомогою довірчого інтервалу), при перевірці гіпотез узгодження, однорідності, незалежності, передусім для якісних змінних, що набувають скінченне число значень, і в багатьох інших задачах статистичного аналізу даних.
2) Розподіл Стьюдента (-розподіл)
Якщо випадкова величина має стандартний розподіл , а випадкова величина – розподіл із ступенями вільності, то величина характеризується розподілом Стьюдента:
, .
Функція розподілу:
.
-розподіл, як і розподіл , має велике значення в математичній статистиці.
Нехай – спостережувана випадкова величина. Множина всіх можливих значень випадкової величини називаєтьсягенеральною сукупністю. Вибірковою сукупністю або простовибіркоюназивається множина випадковим чином відібраних з генеральної сукупності об’єктів. Об’ємом сукупності (генеральної або вибіркової) називається число об’єктів цієї сукупності.
Характеристики і параметри спостережуваної випадкової величини називають генеральними, а їх оцінки, отримані за вибіркою, – вибірковими (наприклад, генеральна дисперсія і вибіркова дисперсія). Звичайно вибіркову оцінку позначають тою ж самою буквою, що і оцінюваний параметр, але їз знаком "~"
Нехай випадкова величина має функцію розподілу, яка залежить від невідомих параметрів (параметрів розподілу, яких на практиці буває не більше чотирьох)
Необхідно за вибіркою об’єму оцінити невідомі параметри .
Означення. Оцінкою параметра розподілу називається функція від вибірки :
Інакше кажучи, оцінка параметра – це його наближене значення, отримане за вибіркою.
Вибіркове середнє .
Вибіркова дисперсія .
Властивості оцінок.
1. Оцінка параметра називається спроможною, якщо для будь-якого
,
тобто при збільшенні об’єму вибірки ( ) вона прямує до істинного значення параметра .
2. Оцінка параметра називається незміщеною(незміщена означає не зсунута відносно математичного сподівання), якщо
Незміщеність оцінки означає, що користуючись величиною замість , ми не будемо робити систематичної помилки у бік завищення або заниження.
3. Оцінка параметра називається ефективною, якщо вона незміщена і у порівнянні з іншими оцінками має мінімальну дисперсію
Вибіркова дисперсія є спроможною і зміщеною оцінкою генеральної дисперсії . За незміщену оцінку генеральної дисперсії беруть так звану виправлену дисперсію
.
Існують наступні методи визначення точкових статистичних оцінок:
1) Метод умовних варіант.
2) Метод найменших квадратів
3) Метод моментів.
4) Метод максимальної правдоподібності.