在
统计学中,估计量是基于观测数据计算一个已知量的估计值的法则:于是估计量(estimator)、被估量(estimand)和估计值(estimate)是有区别的。
估计量用来估计未知总体的参数,它有时也被称为估计子;一次估计是指把这个函数应用在一组已知的数据集上,求函数的结果。对于给定的参数,可以有许多不同的估计量。我们通过一些选择标准从它们中选出较好的估计量,但是有时候很难说选择这一个估计量比另外一个好。
基本内容
estimator
用来估计总体未知 参数用的 统计量。
当经 测定的具体 数值代入估计量时,它就是一个具体的数值称为估计值,英文是estimate。
设(X1,……,Xn)为来自总体X的样本,(x1,…xn)为相应的样本值,θ是总体分布的未知参数,θ∈Θ,
Θ表示θ的取值范围,称Θ为参数空间。尽管θ是未知的,但它的参数空间Θ是事先知道的。为了估计未知参数θ,我们构造一个统计量h(X1,……,Xn),然后用h(X1,……,Xn)的值h(x1,…xn)来估计θ得真值,称h(X1,……,Xn)为θ的估计量。
概念
参数的点估计就是根据样本构造一个统计量,作为总体未知参数的估计。
定义1设总体的X未知参数为,样本为,根据样本构造一个统计量作为未知参数的估计,则称这个统计量为未知参数的估计量.
评选标准
估计量的常用标准有三个,分别为:无偏性、有效性和一致性
(一)无偏性
定义若估计量=(X1,X2,…,Xn)的数学期望E()存在,且对于任意∈有
E()=,则称是的无偏估计。
在科学技术中E()-称为以作为估计的系统误差,无偏估计的实际意义就是无系统误差。
例1:设总体X的的k阶矩k=E(Xk)(k1)存在,又设X1,X2,…,Xn是X的一个样本。试证明不论总体服从什么分布特别,不论总体服从什么分布,只要它的数学期望存在
总是总体X的数学期望1=E(X)的无偏估计量。
例2:对于均值,方差0都存在的总体,若,2均为未知,则2的估计量是有偏的。
量化特性
以下定义和属性是相关的。
误差
对于一个给定样本x,估计量的"误差"定义为
其中是待估参数。注意误差e不仅取决于估计量(估计公式或过程),还取决于样本。
均方误差
估计量的均方误差被定义为误差的平方的
期望值,即为:
它用来显示估计值的集合与被估计单个参数的平均差异。试想下面的类比:假设“参数”是靶子的靶心,“估计量”是向靶子射箭的过程,而每一支箭则是“估计值”(样本)。那么,高均方误差就意味着每一支箭离靶心的平均距离较大,低均方误差则意味着每一支箭离靶心的平均距离较小。箭支可可能会集聚也可能不。比如说,即使所有箭支都射中了同一个点,同时却严重偏离了靶子,均方误差相对来说依然很大。然而要注意的是,如果均方误差相对较小,箭支则更有可能集聚(而不是离散)。
参考资料
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362