正态总体样本标准差S 不是总体标准差 的无偏估计量 设12 ,,,nXXX是来自正态总体2(,)N 的一个样本,11niiXXn为样本均值,2211()1niiSXXn 为样本方差。众所周知,对任何总体来说样本方差2S 是总体方差2的无偏估计两,正态总体更不是例外。但样本标准差S 却不是总体标准差 的无偏估计量。 证明: 由于222(1)~(1)nSn,若令22(1)nSY,则2~(1)Yn的概率密度为 11()2211022( )200nnnyyeyP yy 从而 112222100222()112()( )11()2()2()222nynynnnEYy p y dyyedyyedynnn①2()21()2nn 另一方面, 11()()()nSnEYEE S, 所以有()212()()111()2nnE SEYnnCn, 所以,样本标准差S 却不是总体标准差 的无偏估计量。 如果进行修正,则可以得到 的无偏估计量nC S ,其中1()122()2nnnCn 评注: 1. 理论依据: 正态总体样本的抽样分布,2 分布与 分布的有关性质。 2. 应用与推广: 无论总体X 服从什么分布,修正的样本方差 2211()1niiSXXn 是总体方差()D X的无偏估计量,但是样本方差 S 不是总体标准差 ()()XD X 的无偏估计量。只有在正态总体的情况下才有确定性的修正方法,使得 nC S 是总体标准差的无偏估计量,对于非正态总体,情况极为复杂,一般不对其进行讨论。 参考文献: 茆诗松等,概率论与数理统计。本经:中国统计出版社,2000 参数估计方法在捕鱼问题中的应用 设湖中有鱼 N 条,做上记号后放回湖中(记号不消失),一段时间后让湖中的鱼(做上记号的和没做记号的)混合均匀,再从湖中捕出鱼数 s条 ()sr ,其中有t条(0)tr标有记号。试根据这些信息,估计湖中鱼数的N 值。 (1)根据概率的统计定义:湖中有记号的鱼的比例应是 rN(概率),而在捕出的s条中有记号的鱼为 t条,有记号的鱼的比例是 ts(频率)。设想捕鱼是完全随机的,每条鱼被捕的机会都相等,于是根据用频率来近似概率的道理,便有 rtNs 即 rsNt 故 rsNt(取最接近的整数)。 (2)用矩估计法:设捕出的s条鱼中,标有记号的鱼为 ,因为 是超几何分布, 而超几何分布的数学期望是( )rsEN。捕 s条鱼得到有标记的鱼的总体平均数,而现在只捕一次,出现...