One-Sample Estimation Problems (TOÁN)
Trang 1Chương 6:
One-Sample Estimation Problems
Giảng viên: Nguyễn Phương
Trang 2Introduction Point Estimation Interval Estimation Single Sample: Estimating the Mean Single Sample: Estimating a Proportion
Trang 3 Cho biến ngẫu nhiên X có thể biết hoặc chưa biết quy luật phân phối xác suất và chưa biết tham số nào đó của
nó Hãy ước lượng bằng phương pháp mẫu
Vì là một hằng số nên ta có thể dùng
một con số nào đó để ước lượng Ước
lượng như vậy gọi là ước lượng điểm.
Ngoài ra, người ta còn dùng ước lượng
khoảng, tức chỉ ra một khoảng số
nào đó có thể chứa 1 2
( ; )
Trang 4Point Estimation
Definition: Thống kê được gọi là ước
lượng không chệch của tham số nếu
Example : Chứng minh rằng là một ước
lượng không chệch của tham số
Trang 5Point Estimation
Example : Chứng minh rằng S 2 là một ước lượng không chệch của tham số
Solution:
2
2 2
Trang 61 1
n
i i
n
i i
n
X X i
Trang 8Point Estimation
Example: Khảo sát khối lượng của một
loại sản phẩm, người ta quan sát một mẫu
Trang 9Point Estimation
Solution: Trước hết ta thay các khoảng
a-b, bằng giá trị trung bình của hai đầu mút (a+b)/2
Trang 11sẽ chọn ước lượng mà phân phối mẫu của
nó có phương sai nhỏ hơn Vì vậy, nếu , chúng ta nói ước lượng
hiệu quả hơn
Trang 12Definition 9.2: Nếu chúng ta xem xét tất
cả các ước lượng không chệch của tham số
thì ước lượng có phương sai nhỏ nhất
được gọi là ước lượng hiệu quả nhất của
Point Estimation
Trang 13Bài toán: Xét tổng thể có tham số chưa
biết Với cho trước, và mẫu ,
ta cần tìm các thống kê
và sao cho
Khi đó, khoảng , được tính từ
mẫu , được gọi là khoảng tin cậy ; được gọi là độ tin cậy
Trang 14Với mẫu cụ thể , tương ứng nhận giá trị cụ thể là Khi đó, khoảng được gọi là một khoảng ước lượng của với độ tin cậy .
Với là ước lượng không chệch của
+ Ước lượng khoảng đối xứng của với độ tin cậy có dạng với , sao cho
Trang 15Trong ước lượng khoảng đối xứng
, ta gọi là độ chính xác Chú ý rằng nếu càng lớn thì ước lượng khoảng càng dài, cung cấp cho ta ít thông tin về đặc
số ; ngược lại nếu càng nhỏ thì khoảng ước lượng khoảng càng ngắn cho ta nhiều thông tin về đặc số nên tính chính xác của ước lượng càng cao
Trang 16+ Ước lượng khoảng tin cậy bên trái của với độ tin cậy có dạng với , sao cho
+ Ước lượng khoảng tin cậy bên trái của với độ tin cậy có dạng với , sao cho
Trang 17Single Sample: Estimating the Mean
Bài toán ước lượng khoảng đối xứng: Xét
tổng thể có kỳ vọng chưa biết Với
độ tin cậy , hãy dựa vào mẫu
để đưa ra ước lượng khoảng cho
Trang 18Single Sample: Estimating the Mean
Lời giải:
Ta chia bài toán thành 4 trường hợp tùy
theo phân phối của kỳ vọng mẫu
Trường hợp 1: đã biết
Trong trường hợp này, có phân phối
xấp xỉ chuẩn , hay Với độ tin cậy
X
N n
Trang 19Single Sample: Estimating the Mean
Trang 20Single Sample: Estimating the Mean
với là phân vị mức của phân phối chuẩn chính tắc Z
Trang 21Single Sample: Estimating the Mean
Trường hợp 2: chưa biết
Tương tự như trường hợp 1, nhưng trong trường hợp này có phân phối xấp xỉ
Trang 22Single Sample: Estimating the Mean
Trường hợp 3: đã biết; X có
phân phối chuẩn
Trong trường hợp này, có phân phối
Trang 23Single Sample: Estimating the Mean
Trường hợp 4: chưa biết; X có
phân phối chuẩn
Trong trường hợp này có phân phối Student với n -1 bậc tự do
Trang 24Single Sample: Estimating the Mean
Với độ tin cậy , ta có
Trang 25Single Sample: Estimating the Mean
phẩm, người ta quan sát một mẫu và có kết quả sau:
Những sp có khối lượng <=19 gam là loạiB.
Ước lượng khối lượng tb của sp với độ tin cậy
Trang 26Single Sample: Estimating the Mean
Đây là bài toán ước lượng khoảng cho giá trị trung bình trường hợp chưa biết 2,
Trang 27Single Sample: Estimating the
Trang 28Single Sample: Estimating the Mean
Từ bảng trên, ta tính được:
2
17 15.1176( ) 4.2353
2.0580( )
B B B B
Trang 29Single Sample: Estimating the Mean
Trang 30Single Sample: Estimating the Mean
Tính các chỉ tiêu chính của bài toán ước lượng đối xứng
Trong bài toán ước lượng có 3 chỉ tiêu chính là: cỡ mẫu (n), độ chính xác (), độ tin cậy (1-) Nếu biết được 2 trong 3 chỉ tiêu trên thì ta có thể suy ra chỉ tiêu còn lại.
n
Trang 31Single Sample: Estimating the Mean
Bài toán 2: Biết ; n tìm 1-
Từ nhận được
Tra bảng I, ta được giá trị của
/2
s z
Trang 32Single Sample: Estimating the Mean
Bài toán 3: Biết ; 1- tìm kích thước
mẫu cần điều tra n, kích thước mẫu cần điều tra thêm ( là kích thước mẫu hiện có)
Từ nhận được
Thường thì giá trị không nguyên
Ta chọn số nguyên dương n nhỏ nhất sao cho hay
0
m n n n0
/2
s z
n
2 /2
Trang 33Single Sample: Estimating the
Những sp có khối lượng từ <=19 gam là loại B
Nếu muốn UL khối lượng tb của loại sản phẩm trên với độ chính xác 1.8gam thì sẽ đạt được độ tin cậy bao nhiêu?
Nếu muốn UL khối lượng tb của loại sp trên với độ chính xác 1.5 gam và độ tin cậy 99% thì phải điều tra thêm ít nhất bao nhiêu sản phẩm nữa?
Trang 34Single Sample: Estimating the Mean
n z
118
z s n
Trang 36Single Sample: Estimating a Proportion