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无偏估计量的计算基于期望值的性质,即如果一个估计量的期望值等于被估计的参数,则该估计量是无偏的。下面通过一个具体的例题来说明如何求一个无偏估计量。
例题:
假设我们有一个来自正态分布的随机变量 (Xsim N(mu, sigma^2)),我们想要估计它的均值 (mu)。
样本数据
假设我们观测到的样本数据为 ({x_1, x_2, x_3, x_4, x_5})。
计算样本均值
样本均值 (bar{x}) 的计算公式为:
[
bar{x} = frac{1}{n} sum_{i=1}^{n} x_i
]
其中,(n) 是样本的大小。
验证无偏性
要验证 (bar{x}) 是否是 (mu) 的无偏估计量,我们需要计算 (bar{x}) 的期望值,并检查它是否等于 (mu)。
根据期望的线性性质,我们有:
[
E(bar{x}) = Eleft(frac{1}{n} sum_{i=1}^{n} x_iright) = frac{1}{n} sum_{i=1}^{n} E(x_i)
]
由于 ({x_1, x_2, x_3, x_4, x_5}) 是来自同一分布的独立样本,因此:
[
E(bar{x}) = frac{1}{n} times n times mu = mu
]
由于 (E(bar{x}) = mu),我们可以得出结论,样本均值 (bar{x}) 是总体均值 (mu) 的无偏估计量。
总结:
通过计算样本均值 (bar{x}),我们验证了它是总体均值 (mu) 的无偏估计量。
无偏估计量的期望值等于被估计的参数值。