概率統(tǒng)計(jì)公式大全[共32頁]
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1、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì) 公式(全)2011-1-1第1章 隨機(jī)事件及其概率(1)排列組合公式 從m個(gè)人中挑出n個(gè)人進(jìn)行排列的可能數(shù)。 從m個(gè)人中挑出n個(gè)人進(jìn)行組合的可能數(shù)。(2)加法和乘法原理加法原理(兩種方法均能完成此事):m+n某件事由兩種方法來完成,第一種方法可由m種方法完成,第二種方法可由n種方法來完成,則這件事可由m+n 種方法來完成。乘法原理(兩個(gè)步驟分別不能完成這件事):mn某件事由兩個(gè)步驟來完成,第一個(gè)步驟可由m種方法完成,第二個(gè)步驟可由n 種方法來完成,則這件事可由mn 種方法來完成。(3)一些常見排列重復(fù)排列和非重復(fù)排列(有序)對立事件(至少有一個(gè))順序問題(4)隨機(jī)試驗(yàn)和隨機(jī)事
2、件如果一個(gè)試驗(yàn)在相同條件下可以重復(fù)進(jìn)行,而每次試驗(yàn)的可能結(jié)果不止一個(gè),但在進(jìn)行一次試驗(yàn)之前卻不能斷言它出現(xiàn)哪個(gè)結(jié)果,則稱這種試驗(yàn)為隨機(jī)試驗(yàn)。試驗(yàn)的可能結(jié)果稱為隨機(jī)事件。(5)基本事件、樣本空間和事件在一個(gè)試驗(yàn)下,不管事件有多少個(gè),總可以從其中找出這樣一組事件,它具有如下性質(zhì):每進(jìn)行一次試驗(yàn),必須發(fā)生且只能發(fā)生這一組中的一個(gè)事件;任何事件,都是由這一組中的部分事件組成的。這樣一組事件中的每一個(gè)事件稱為基本事件,用來表示?;臼录娜w,稱為試驗(yàn)的樣本空間,用表示。一個(gè)事件就是由中的部分點(diǎn)(基本事件)組成的集合。通常用大寫字母A,B,C,表示事件,它們是的子集。為必然事件,為不可能事件。不可能事件
3、()的概率為零,而概率為零的事件不一定是不可能事件;同理,必然事件()的概率為1,而概率為1的事件也不一定是必然事件。(6)事件的關(guān)系與運(yùn)算關(guān)系:如果事件A的組成部分也是事件B的組成部分,(A發(fā)生必有事件B發(fā)生):如果同時(shí)有,則稱事件A與事件B等價(jià),或稱A等于B:A=B。A、B中至少有一個(gè)發(fā)生的事件:AB,或者A+B。屬于A而不屬于B的部分所構(gòu)成的事件,稱為A與B的差,記為A-B,也可表示為A-AB或者,它表示A發(fā)生而B不發(fā)生的事件。A、B同時(shí)發(fā)生:AB,或者AB。AB=,則表示A與B不可能同時(shí)發(fā)生,稱事件A與事件B互不相容或者互斥?;臼录腔ゲ幌嗳莸?。-A稱為事件A的逆事件,或稱A的對立事
4、件,記為。它表示A不發(fā)生的事件?;コ馕幢貙α?。運(yùn)算: 結(jié)合率:A(BC)=(AB)C A(BC)=(AB)C 分配率:(AB)C=(AC)(BC) (AB)C=(AC)(BC) 德摩根率: ,(7)概率的公理化定 義設(shè)為樣本空間,為事件,對每一個(gè)事件都有一個(gè)實(shí)數(shù)P(A),若滿足下列三個(gè)條件:1 0P(A)1, 2 P() =13 對于兩兩互不相容的事件,有常稱為可列(完全)可加性。則稱P(A)為事件的概率。(8)古典概型1 ,2 。設(shè)任一事件,它是由組成的,則有P(A)= P = (9)幾何概型若隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果為無限不可數(shù)并且每個(gè)結(jié)果出現(xiàn)的可能性均勻,同時(shí)樣本空間中的每一個(gè)基本事件可以使用一個(gè)
5、有界區(qū)域來描述,則稱此隨機(jī)試驗(yàn)為幾何概型。對任一事件A,。其中L為幾何度量(長度、面積、體積)。(10)加法公式P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)當(dāng)P(AB)0時(shí),P(A+B)=P(A)+P(B)(11)減法公式P(A-B)=P(A)-P(AB)當(dāng)BA時(shí),P(A-B)=P(A)-P(B)當(dāng)A=時(shí),P()=1- P(B)(12)條件概率定義 設(shè)A、B是兩個(gè)事件,且P(A)0,則稱為事件A發(fā)生條件下,事件B發(fā)生的條件概率,記為。條件概率是概率的一種,所有概率的性質(zhì)都適合于條件概率。例如:P(/B)=1P(/A)=1-P(B/A)(13)乘法公式乘法公式:更一般地,對事件A1,A2,An,
6、若P(A1A2An-1)0,則有。(14)獨(dú)立性兩個(gè)事件的獨(dú)立性設(shè)事件、滿足,則稱事件、是相互獨(dú)立的。若事件、相互獨(dú)立,且,則有若事件,相互獨(dú)立,則可得到與,與,與也都相互獨(dú)立。必然事件和不可能事件與任何事件都相互獨(dú)立。與任何事件都互斥。多個(gè)事件的獨(dú)立性 設(shè)A,B,C是三個(gè)事件,如果滿足兩兩獨(dú)立的條件,P(AB)=P(A)P(B);P(BC)=P(B)P(C);P(CA)=P(C)P(A)并且同時(shí)滿足P(ABC)=P(A)P(B)P(C)那么A、B、C相互獨(dú)立。對于n個(gè)事件類似。(15)全概率公式設(shè)事件滿足1兩兩互不相容,2 ,則有。(16)貝葉斯公式(用于求后驗(yàn)概率)設(shè)事件,及滿足1 ,兩兩
7、互不相容,0,1,2,2 ,且,則,i=1,2,n。此公式即為貝葉斯公式。,(,),通常叫先驗(yàn)概率。,(,),通常稱為后驗(yàn)概率。貝葉斯公式反映了“因果”的概率規(guī)律,并作出了“由果溯因”的推斷。(17)伯努利概型我們作了次試驗(yàn),且滿足u 每次試驗(yàn)只有兩種可能結(jié)果,發(fā)生或不發(fā)生;u 次試驗(yàn)是重復(fù)進(jìn)行的,即發(fā)生的概率每次均一樣;u 每次試驗(yàn)是獨(dú)立的,即每次試驗(yàn)發(fā)生與否與其他次試驗(yàn)發(fā)生與否是互不影響的。這種試驗(yàn)稱為伯努利概型,或稱為重伯努利試驗(yàn)。用表示每次試驗(yàn)發(fā)生的概率,則發(fā)生的概率為,用表示重伯努利試驗(yàn)中出現(xiàn)次的概率,。第二章 隨機(jī)變量及其分布(1)離散型隨機(jī)變量的分布律設(shè)離散型隨機(jī)變量的可能取值為
8、Xk(k=1,2,)且取各個(gè)值的概率,即事件(X=Xk)的概率為P(X=xk)=pk,k=1,2,,則稱上式為離散型隨機(jī)變量的概率分布或分布律。有時(shí)也用分布列的形式給出:。顯然分布律應(yīng)滿足下列條件:(1), (2)。(2)連續(xù)型隨機(jī)變量的分布密度設(shè)是隨機(jī)變量的分布函數(shù),若存在非負(fù)函數(shù),對任意實(shí)數(shù),有, 則稱為連續(xù)型隨機(jī)變量。稱為的概率密度函數(shù)或密度函數(shù),簡稱概率密度。密度函數(shù)具有下面4個(gè)性質(zhì):1 ,2 ,3 ,4 。 (3)離散與連續(xù)型隨機(jī)變量的關(guān)系積分元在連續(xù)型隨機(jī)變量理論中所起的作用與在離散型隨機(jī)變量理論中所起的作用相類似。(4)分布函數(shù)設(shè)為隨機(jī)變量,是任意實(shí)數(shù),則函數(shù)稱為隨機(jī)變量X的分布
9、函數(shù),本質(zhì)上是一個(gè)累積函數(shù)。 可以得到X落入?yún)^(qū)間的概率。分布函數(shù)表示隨機(jī)變量落入?yún)^(qū)間( ,x的概率。分布函數(shù)具有如下性質(zhì):1 ;2 是單調(diào)不減的函數(shù),即時(shí),有 ;3 , ;4 ,即是右連續(xù)的;5 。對于離散型隨機(jī)變量,;對于連續(xù)型隨機(jī)變量, 。(5)八大分布0-1分布即B(1,p)P(X=1)=p, P(X=0)=q二項(xiàng)分布即B(n,p)在重貝努里試驗(yàn)中,設(shè)事件發(fā)生的概率為。事件發(fā)生的次數(shù)是隨機(jī)變量,設(shè)為,則可能取值為。, 其中,則稱隨機(jī)變量服從參數(shù)為,的二項(xiàng)分布。記為。當(dāng)時(shí),這就是0-1分布,所以0-1分布是二項(xiàng)分布的特例。泊松分布即P()設(shè)隨機(jī)變量的分布律為, k = 0,1,2,則稱隨機(jī)
10、變量服從參數(shù)為的泊松分布,記為或者P()。泊松分布是二項(xiàng)分布的極限分布(np=,n)。超幾何分布隨機(jī)變量X服從參數(shù)為n,N,M的超幾何分布,記為H(n,N,M)。幾何分布,其中p0,q=1-p。隨機(jī)變量X服從參數(shù)為p的幾何分布,記為G(p)。均勻分布設(shè)隨機(jī)變量的值只落在a,b內(nèi),其密度函數(shù)在a,b上為常數(shù),即axb 其他,則稱隨機(jī)變量在a,b上服從均勻分布,記為XU(a,b)。分布函數(shù)為 axb 0, xb。當(dāng)ax1x2b時(shí),X落在區(qū)間()內(nèi)的概率為。指數(shù)分布 ,0, ,其中,則稱隨機(jī)變量X服從參數(shù)為的指數(shù)分布。X的分布函數(shù)為 , x0。 記住積分公式:正態(tài)分布設(shè)隨機(jī)變量的密度函數(shù)為, ,其中
11、、為常數(shù),則稱隨機(jī)變量服從參數(shù)為、的正態(tài)分布或高斯(Gauss)分布,記為。具有如下性質(zhì):1 的圖形是關(guān)于對稱的;2 當(dāng)時(shí),為最大值;若,則的分布函數(shù)為參數(shù)、時(shí)的正態(tài)分布稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,記為,其密度函數(shù)記為,分布函數(shù)為。是不可積函數(shù),其函數(shù)值,已編制成表可供查用。(-x)1-(x) 且 (0)1/2如果,則 。 (6)分位數(shù)下分位表:;上分位表:。(7)函數(shù)分布離散型已知的分布列為,的分布列(互不相等)如下: ,若有某些相等,則應(yīng)將對應(yīng)的相加作為的概率。連續(xù)型先利用X的概率密度fX(x)寫出Y的分布函數(shù)FY(y)P(g(X)y),再利用變上下限積分的求導(dǎo)公式求出fY(y)。第三章 二維隨機(jī)變
12、量及其分布(1)聯(lián)合分布離散型如果二維隨機(jī)向量=(X,Y)的所有可能取值為至多可列個(gè)有序?qū)Γ▁,y),則稱為離散型隨機(jī)向量。設(shè)=(X,Y)的所有可能取值為,且事件=的概率為pij,稱為=(X,Y)的分布律或稱為X和Y的聯(lián)合分布律。聯(lián)合分布有時(shí)也用下面的概率分布表來表示: YXy1y2yjx1p11p12p1jx2p21p22p2jxipi1這里pij具有下面兩個(gè)性質(zhì):(1)pij0(i,j=1,2,);(2)連續(xù)型對于二維隨機(jī)向量,如果存在非負(fù)函數(shù),使對任意一個(gè)其鄰邊分別平行于坐標(biāo)軸的矩形區(qū)域D,即D=(X,Y)|axb,cyx1時(shí),有F(x2,y)F(x1,y);當(dāng)y2y1時(shí),有F(x,y2
13、) F(x,y1);(3)F(x,y)分別對x和y是右連續(xù)的,即(4)(5)對于.(4)離散型與連續(xù)型的關(guān)系(5)邊緣分布密度離散型X的邊緣分布為;Y的邊緣分布為。連續(xù)型X的邊緣分布密度為Y的邊緣分布密度為(6)條件分布離散型在已知X=xi的條件下,Y取值的條件分布為在已知Y=yj的條件下,X取值的條件分布為連續(xù)型在已知Y=y的條件下,X的條件分布密度為;在已知X=x的條件下,Y的條件分布密度為(7)獨(dú)立性一般型F(X,Y)=FX(x)FY(y)離散型有零不獨(dú)立連續(xù)型f(x,y)=fX(x)fY(y)直接判斷,充要條件:聯(lián)合概率密度函數(shù)可分離變量。正概率密度區(qū)間為矩形。二維正態(tài)分布其中是5個(gè)參
14、數(shù) 隨機(jī)變量的函數(shù)若X1,X2,Xm,Xm+1,Xn相互獨(dú)立, h,g為連續(xù)函數(shù),則:h(X1,X2,Xm)和g(Xm+1,Xn)相互獨(dú)立。特例:若X與Y獨(dú)立,則:h(X)和g(Y)獨(dú)立。例如:若X與Y獨(dú)立,則:3X+1和5Y-2獨(dú)立。(8)二維均勻分布設(shè)隨機(jī)向量(X,Y)的分布密度函數(shù)為其中SD為區(qū)域D的面積,則稱(X,Y)服從D上的均勻分布,記為(X,Y)U(D)。例如圖3.1、圖3.2和圖3.3。y1 D1O 1 x圖3.1yD211 O 2 x圖3.2yD3dcO a b x圖3.3(9)二維正態(tài)分布設(shè)隨機(jī)向量(X,Y)的分布密度函數(shù)為其中是5個(gè)參數(shù),則稱(X,Y)服從二維正態(tài)分布,記
15、為(X,Y)N(由邊緣密度的計(jì)算公式,可以推出二維正態(tài)分布的兩個(gè)邊緣分布仍為正態(tài)分布,即XN(但是,若XN(,(X,Y)未必是二維正態(tài)分布。(10)關(guān)于隨機(jī)變量的函數(shù)的分布Z=X+Y根據(jù)定義計(jì)算:對于連續(xù)型,fZ(z)兩個(gè)獨(dú)立的正態(tài)分布的和仍為正態(tài)分布()。n個(gè)相互獨(dú)立的正態(tài)分布的線性組合,仍服從正態(tài)分布。, Z=max,min(X1,X2,Xn)若相互獨(dú)立,其分布函數(shù)分別為,則Z=max, min(X1,X2,Xn)的分布函數(shù)為:分布設(shè)n個(gè)隨機(jī)變量相互獨(dú)立,且服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,可以證明它們的平方和的分布密度為我們稱隨機(jī)變量W服從自由度為n的分布,記為W,其中所謂自由度是指獨(dú)立正態(tài)隨機(jī)變量的個(gè)
16、數(shù),它是隨機(jī)變量分布中的一個(gè)重要參數(shù)。分布滿足可加性:設(shè)則t分布設(shè)X,Y是兩個(gè)相互獨(dú)立的隨機(jī)變量,且可以證明函數(shù)的概率密度為我們稱隨機(jī)變量T服從自由度為n的t分布,記為Tt(n)。F分布設(shè),且X與Y獨(dú)立,可以證明的概率密度函數(shù)為我們稱隨機(jī)變量F服從第一個(gè)自由度為n1,第二個(gè)自由度為n2的F分布,記為Ff(n1, n2).第四章 隨機(jī)變量的數(shù)字特征(1)一維隨機(jī)變量的數(shù)字特征離散型連續(xù)型期望(期望就是平均值)設(shè)X是離散型隨機(jī)變量,其分布律為P()pk,k=1,2,n,(要求絕對收斂)設(shè)X是連續(xù)型隨機(jī)變量,其概率密度為f(x),(要求絕對收斂)一維隨機(jī)變量的函數(shù)的期望Y=g(X) Y=g(X)方差
17、D(X)=EX-E(X)2,標(biāo)準(zhǔn)差, 矩對于正整數(shù)k,稱隨機(jī)變量X的k次冪的數(shù)學(xué)期望為X的k階原點(diǎn)矩,記為vk,即k=E(Xk)= , k=1,2, .對于正整數(shù)k,稱隨機(jī)變量X與E(X)差的k次冪的數(shù)學(xué)期望為X的k階中心矩,記為,即=, k=1,2, .對于正整數(shù)k,稱隨機(jī)變量X的k次冪的數(shù)學(xué)期望為X的k階原點(diǎn)矩,記為vk,即k=E(Xk)= k=1,2, .對于正整數(shù)k,稱隨機(jī)變量X與E(X)差的k次冪的數(shù)學(xué)期望為X的k階中心矩,記為,即=k=1,2, .切比雪夫不等式設(shè)隨機(jī)變量X的數(shù)學(xué)期望E(X)=,方差D(X)=2,則對于任意正數(shù),有下列切比雪夫不等式切比雪夫不等式給出了在未知X的分布
18、的情況下,對概率的一種估計(jì),它在理論上有重要意義。(2)期望的性質(zhì)(1) E(C)=C(2) E(CX)=CE(X)(3) E(X+Y)=E(X)+E(Y),(4) E(XY)=E(X) E(Y),充分條件:X和Y獨(dú)立; 充要條件:X和Y不相關(guān)。(3)方差的性質(zhì)(1) D(C)=0;E(C)=C(2) D(aX)=a2D(X); E(aX)=aE(X)(3) D(aX+b)= a2D(X); E(aX+b)=aE(X)+b(4) D(X)=E(X2)-E2(X)(5) D(XY)=D(X)+D(Y),充分條件:X和Y獨(dú)立; 充要條件:X和Y不相關(guān)。 D(XY)=D(X)+D(Y)2E(X-E(
19、X)(Y-E(Y),無條件成立。而E(X+Y)=E(X)+E(Y),無條件成立。(4)常見分布的期望和方差期望方差0-1分布p二項(xiàng)分布np泊松分布幾何分布超幾何分布均勻分布指數(shù)分布正態(tài)分布n2nt分布0(n2)(5)二維隨機(jī)變量的數(shù)字特征期望二維隨機(jī)變量的函數(shù)的期望方差協(xié)方差對于隨機(jī)變量X與Y,稱它們的二階混合中心矩為X與Y的協(xié)方差或相關(guān)矩,記為,即= E(XY)- E(X)E(Y)與記號相對應(yīng),X與Y的方差D(X)與D(Y)也可分別記為與。相關(guān)系數(shù)對于隨機(jī)變量X與Y,如果D(X)0, D(Y)0,則稱=為X與Y的相關(guān)系數(shù),有時(shí)可簡記為,且|1。當(dāng)|=1時(shí),稱X與Y完全相關(guān):完全相關(guān)而當(dāng)時(shí),稱
20、X與Y不相關(guān)。以下五個(gè)命題是等價(jià)的: ; cov(X,Y)=0; E(XY)=E(X)E(Y); D(X+Y)=D(X)+D(Y); D(X-Y)=D(X)+D(Y).協(xié)方差矩陣混合矩對于隨機(jī)變量X與Y,如果有存在,則稱之為X與Y的k+l階混合原點(diǎn)矩,記為;k+l階混合中心矩記為:(6)協(xié)方差的性質(zhì)() cov (X, Y) = cov(Y, X);() cov(aX, bY) = abcov(X, Y);() cov(X1+X2, Y) = cov(X1, Y)+cov(X2, Y);() cov(X, Y) = E(XY)-E(X)E(Y).(7)獨(dú)立和不相關(guān)() 若隨機(jī)變量X與Y相互獨(dú)立
21、,則;反之不成立。() 若(X,Y)N(),則X與Y相互獨(dú)立等價(jià)于X和Y不相關(guān)。第五章 大數(shù)定律和中心極限定理(1)大數(shù)定律切比雪夫大數(shù)定律設(shè)隨機(jī)變量X1,X2,相互獨(dú)立,均具有有限方差,即D(Xi) 0,有特殊情形:若X1,X2,具有相同的數(shù)學(xué)期望E(XI)=,則上式成為伯努利大數(shù)定律設(shè)是n次獨(dú)立試驗(yàn)中事件A發(fā)生的次數(shù),p是事件A在每次試驗(yàn)中發(fā)生的概率,則對于任意的正數(shù),有伯努利大數(shù)定律說明,當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)n很大時(shí),事件A發(fā)生的頻率與概率有較大判別的可能性很小,即這就以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)形式描述了頻率的穩(wěn)定性。辛欽大數(shù)定律設(shè)X1,X2,Xn,是相互獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量序列,且E(Xn)=,則對于任意的正
22、數(shù)有(2)中心極限定理林德伯格列維定理設(shè)隨機(jī)變量X1,X2,相互獨(dú)立,服從同一分布,且具有相同的數(shù)學(xué)期望和方差:,則隨機(jī)變量的分布函數(shù)Fn(x)對任意的實(shí)數(shù)x,有 此定理也稱為獨(dú)立同分布的中心極限定理。棣莫弗拉普拉斯定理設(shè)隨機(jī)變量服從B(n, p)(0p1),則的分布函數(shù)Fn(x)對于任意實(shí)數(shù)x,有(3)二項(xiàng)定理若當(dāng),則超幾何分布的極限分布為二項(xiàng)分布。(4)泊松定理若當(dāng),則其中k=0,1,2,n,。二項(xiàng)分布的極限分布為泊松分布。第六章 樣本及抽樣分布(1)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本概念總體在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中,常把被考察對象的某一個(gè)(或多個(gè))指標(biāo)的全體稱為總體(或母體)。我們總是把總體看成一個(gè)具有分布的隨機(jī)變量(
23、或隨機(jī)向量)。個(gè)體總體中的每一個(gè)單元稱為樣品(或個(gè)體)。樣本我們把從總體中抽取的部分樣品稱為樣本。樣本中所含的樣品數(shù)稱為樣本容量,一般用n表示。在一般情況下,總是把樣本看成是n個(gè)相互獨(dú)立的且與總體有相同分布的隨機(jī)變量,這樣的樣本稱為簡單隨機(jī)樣本。在泛指任一次抽取的結(jié)果時(shí),表示n個(gè)隨機(jī)變量(樣本);在具體的一次抽取之后,表示n個(gè)具體的數(shù)值(樣本值)。我們稱之為樣本的兩重性。樣本函數(shù)和統(tǒng)計(jì)量設(shè)為總體的一個(gè)樣本,稱()為樣本函數(shù),其中為一個(gè)連續(xù)函數(shù)。如果中不含任何未知參數(shù),則稱()為一個(gè)統(tǒng)計(jì)量。常見統(tǒng)計(jì)量及其性質(zhì)樣本均值樣本方差樣本標(biāo)準(zhǔn)差樣本k階原點(diǎn)矩樣本k階中心矩,,其中,為二階中心矩。(2)正態(tài)
24、總體下的四大分布正態(tài)分布設(shè)為來自正態(tài)總體的一個(gè)樣本,則樣本函數(shù)t分布設(shè)為來自正態(tài)總體的一個(gè)樣本,則樣本函數(shù)其中t(n-1)表示自由度為n-1的t分布。設(shè)為來自正態(tài)總體的一個(gè)樣本,則樣本函數(shù)其中表示自由度為n-1的分布。F分布設(shè)為來自正態(tài)總體的一個(gè)樣本,而為來自正態(tài)總體的一個(gè)樣本,則樣本函數(shù)其中表示第一自由度為,第二自由度為的F分布。(3)正態(tài)總體下分布的性質(zhì)與獨(dú)立。第七章 參數(shù)估計(jì)(1)點(diǎn)估計(jì)矩估計(jì)設(shè)總體X的分布中包含有未知數(shù),則其分布函數(shù)可以表成它的k階原點(diǎn)矩中也包含了未知參數(shù),即。又設(shè)為總體X的n個(gè)樣本值,其樣本的k階原點(diǎn)矩為這樣,我們按照“當(dāng)參數(shù)等于其估計(jì)量時(shí),總體矩等于相應(yīng)的樣本矩”的
25、原則建立方程,即有由上面的m個(gè)方程中,解出的m個(gè)未知參數(shù)即為參數(shù)()的矩估計(jì)量。若為的矩估計(jì),為連續(xù)函數(shù),則為的矩估計(jì)。極大似然估計(jì)當(dāng)總體X為連續(xù)型隨機(jī)變量時(shí),設(shè)其分布密度為,其中為未知參數(shù)。又設(shè)為總體的一個(gè)樣本,稱為樣本的似然函數(shù),簡記為Ln.當(dāng)總體X為離型隨機(jī)變量時(shí),設(shè)其分布律為,則稱為樣本的似然函數(shù)。若似然函數(shù)在處取到最大值,則稱分別為的最大似然估計(jì)值,相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)量稱為最大似然估計(jì)量。若為的極大似然估計(jì),為單調(diào)函數(shù),則為的極大似然估計(jì)。(2)估計(jì)量的評選標(biāo)準(zhǔn)無偏性設(shè)為未知參數(shù)的估計(jì)量。若E ()=,則稱 為的無偏估計(jì)量。E()=E(X), E(S2)=D(X)有效性設(shè)和是未知參數(shù)的兩個(gè)無
26、偏估計(jì)量。若,則稱有效。一致性設(shè)是的一串估計(jì)量,如果對于任意的正數(shù),都有則稱為的一致估計(jì)量(或相合估計(jì)量)。若為的無偏估計(jì),且則為的一致估計(jì)。只要總體的E(X)和D(X)存在,一切樣本矩和樣本矩的連續(xù)函數(shù)都是相應(yīng)總體的一致估計(jì)量。(3)區(qū)間估計(jì)置信區(qū)間和置信度設(shè)總體X含有一個(gè)待估的未知參數(shù)。如果我們從樣本出發(fā),找出兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量與,使得區(qū)間以的概率包含這個(gè)待估參數(shù),即那么稱區(qū)間為的置信區(qū)間,為該區(qū)間的置信度(或置信水平)。單正態(tài)總體的期望和方差的區(qū)間估計(jì)設(shè)為總體的一個(gè)樣本,在置信度為下,我們來確定的置信區(qū)間。具體步驟如下:(i)選擇樣本函數(shù);(ii)由置信度,查表找分位數(shù);(iii)導(dǎo)出置信區(qū)間。
27、已知方差,估計(jì)均值(i)選擇樣本函數(shù)(ii) 查表找分位數(shù)(iii)導(dǎo)出置信區(qū)間未知方差,估計(jì)均值(i)選擇樣本函數(shù)(ii)查表找分位數(shù)(iii)導(dǎo)出置信區(qū)間方差的區(qū)間估計(jì)(i)選擇樣本函數(shù)(ii)查表找分位數(shù)(iii)導(dǎo)出的置信區(qū)間第八章 假設(shè)檢驗(yàn)基本思想假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想: 認(rèn)為小概率事件在一次試驗(yàn)中幾乎是不可能發(fā)生的,即小概率原理。 為了檢驗(yàn)一個(gè)假設(shè)H0是否成立。我們先假定H0是成立的。如果根據(jù)這個(gè)假定導(dǎo)致了一個(gè)不合理的事件發(fā)生,那就表明原來的假定H0是不正確的,我們拒絕接受H0;如果由此沒有導(dǎo)出不合理的現(xiàn)象,則不能拒絕接受H0,我們稱H0是相容的。與H0相對的假設(shè)稱為備擇假設(shè),用H1表
28、示。 這里所說的小概率事件就是事件(事件即:統(tǒng)計(jì)量K的觀測值落入拒絕(區(qū))域R,R由給定的顯著性水平查相應(yīng)的分布表確定。)其概率就是檢驗(yàn)水平,通常我們?nèi)?0.05,有時(shí)也取0.01或0.10。 基本步驟假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟如下:(i) 提出零假設(shè)H0; (ii) 選取統(tǒng)計(jì)量K;(iii) 對于檢驗(yàn)水平查表找分位數(shù);(iv) 由樣本值計(jì)算統(tǒng)計(jì)量K的觀測值;比較的大小,作出判斷:當(dāng)時(shí)否定H0;否則,認(rèn)為H0相容。兩類錯(cuò)誤第一類錯(cuò)誤當(dāng)H0為真時(shí),而樣本值(實(shí)際是指由樣本值計(jì)算出的統(tǒng)計(jì)量K的觀測值)卻落入了拒絕域(有的概率 ),但按照我們規(guī)定的檢驗(yàn)法則,應(yīng)當(dāng)拒絕H0。這時(shí),我們把客觀上H0成立判為H0為
29、不成立(即否定了真實(shí)的假設(shè)),稱這種錯(cuò)誤為“以真當(dāng)假(棄真)”的錯(cuò)誤或第一類錯(cuò)誤,記為犯此類錯(cuò)誤的概率,即P否定H0|H0為真=;此處的恰好為檢驗(yàn)水平。第二類錯(cuò)誤當(dāng)H0為假(即H1為真)時(shí),而樣本值卻落入了接受域,按照我們規(guī)定的檢驗(yàn)法則,應(yīng)當(dāng)接受H0。這時(shí),我們把客觀上H0。不成立判為H0成立(即接受了不真實(shí)的假設(shè)),稱這種錯(cuò)誤為“以假當(dāng)真(受假)”的錯(cuò)誤或第二類錯(cuò)誤,記為犯此類錯(cuò)誤的概率,即P接受H0|H1為真=。拒絕域、 接受域 都是針對零假設(shè)H0而言。 注:零假設(shè) H0 總是有等號(包含大于等于或小于等于)。 兩類錯(cuò)誤的關(guān)系人們當(dāng)然希望犯兩類錯(cuò)誤的概率同時(shí)都很小。但是,當(dāng)樣本容量n一定時(shí),變小,則變大;相反地,變小,則變大。取定要想使變小,則必須增加樣本容量。在實(shí)際使用時(shí),通常人們只能控制犯棄真錯(cuò)誤的概率,即給定顯著性水平。大小的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。當(dāng)我們寧可“以假為真”、而不愿“以真當(dāng)假”時(shí),則應(yīng)把取得很小,如0.01,甚至0.001。反之,則應(yīng)把取得大些。單正態(tài)總體均值和方差的假設(shè)檢驗(yàn)條件零假設(shè)統(tǒng)計(jì)量對應(yīng)樣本函數(shù)分布拒絕域已知N(0,1)未知未知1
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