【学习笔记】统计学入门(6/7)——参数估计与可信区间

来源:http://study.163.com/course/courseMain.htm?courseId=1005232026

索引——

  • 基本概念
  • 连续变量的统计描述
  • 分类变量的统计描述
  • 正态分布
  • 二项分布
  • 参数估计与可信区间
  • 假设检验

六、抽样估计与可信区间

1、抽样误差与统计推断

1.1 统计推断/统计估计(statiscal inference):根据数据得到关于现实世界的结论的过程。

      任何一个总体系数都可以进行统计推断,如均数(常用)、中位数、标准差、四分位数间距、变异系数等。

1.2 抽样误差与标准误

      1.2.1 抽样误差:由抽样导致的样本均数与相应总体均数在数值上的差异。

               一般的,样本量越大,抽样误差越小,越能反应总体的情况。

1.3 样本均数

      1.3.1 样本均数的总体均数与样本资料的总体均数相同,但标准差(即变异程度)减小;

      1.3.2 样本均数服从N(μ,σ^2/n),样本均数的抽样误差是随机的但有一定规律;

           

2、中心极限定理(大数定律):对于非正态总体的均数抽样,在样本量较大的时候,抽取的样本也服从正态分布,见下图。

     在μ=1的指数分布总体随机抽取样本:

      

        因此,对于任何分布的资料,只要样本量较大(一般大于30)都是适用的。

3、样本均数所服从的分布N(μ,σ^2/n)中,其方差的平方根同样是标准差(标准偏差),只是该标准差表示的是样本均数抽样误差离散程度的大小,又称为标准误(Std. error)

(ps:标准误:代表样本的统计量回推相应的总体参数所可能出现的错误量的大小。

标准差:代表离散程度、偏离程度的大小。)

3.1 公式:       

由以上公式,可知影响抽样误差大小的因素有两个:

(1)原始总体各个体的变异程度,成正比;

(2)样本含量N的大小,成反比。

3.2 实际应用:用样本标准差S估计总体标准差σ

      均数标准误的估计公式:

       

4、标准误与t分布

4.1 如果使用总体标准差进行计算,则    服从标准正态分布;

但由于一般只能用使用样本标准差进行估计,则     服从t分布。

4.2 自由度:样本数值可以自由取值的个数。

5.3 统计量t的分布规律:

       

分布规律为t分布,自由度为v,记为t(v)分布。且,t分布为一簇分布,而不是一个分布,如图:

        

4.4 t分布的图形特征和t界值

      t分布曲线是关于t=0对称的单峰曲线,自由度v较小时,t分布于标准正态分布相差较大,且t分布曲线尾部面积大于标准正态分布曲线的尾部面积;

      当自由度无限增大时,t分布逼近于标准正态分布。

5、样本率的抽样分布

5.1 样本率p会围绕整体率波动,样本量n的值越大,波动越小;

5.2 n的值越大时,p分布仅适于sqrt(pi*(1-pi)/n)的正态分布。

      一般的标准是n*pi和n*(1-pi)均大于5,且n>40。当样本接近此标准时,往往会进行矫正。

6、点估计与区间估计

6.1 参数估计推断方法:点估计与区间估计

      样本均数直接作为总体均数的点估计,显然是不够的;

      区间估计:根据相应标准误的大小,按照一定可信度给出一个总体参数可能的取值范围,该区间称为可信区间。

6.2 可信区间的计算

      

     

     该表达式被称为总体均数的95%可信区间。

6.3 可信区间:计算区间是固定的,而总体参数值也是固定的。因此只有两种可能:包含或者不包含,其中没有概率可言。

如:95%的可信度表示大量重复试验,平均下来每100个可信区间中,会有大约95个覆盖真实值。

(其可用Excel算出来)

      

6.4 可信区间的应用——大多用于检验

(1)基准值(Norms值)的设定,如产品研发标准,只有达标才能进行下一步研发

         可根据样本量、标准差等计算出均数的95%可信区间,以确定是否包含Norms值。

(2)所有抽样调查的结果报告都应该提供区间估计

7、参数估计的软件实现

7.1 一般基于正态分布假设的可信区间估计(可信度可调整)

       基于非正态假设的参数估计:稳健估计、Bootstrap抽样估计、贝叶斯估计

7.2 通过spss算参数可信区间:

                     

         结果:

          

求稳健估计值:

         

bootstrap抽样:

                                   

            

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Yi_jia_yi/article/details/81118254