在抽样法中,对总体未知参数(总体平均数、总体成数P、总体方差等)进行估计,是借助于样本统计量(样本平均数、样本成数p、样本方差等)进行的,即用样本统计量作为总体参数的估计值。因此,需要样本统计量对总体被估计的参数具有良好的代表性,即需要使样本的分布结构与总体的分布结构一致。但是,样本统计量是个随机变量,随着抽取的样本不同,会有不同的估计值(即作为总体参数估计量的某一统计量的数值)。因而,在抽样估计之前需要对某种估计量的好坏进行判断,即要看该估计量是否在某种意义上最接近于被估计参数的实际值。
一般地,用样本统计量作为总体参数的估计量,应该满足无偏性、一致性和有效性三个要求。只要满足了这三个要求,就可以认为该统计量是总体参数的优良估计量。
(一)无偏性
设代表作为总体参数估计量的样本统计量,θ 代表被估计的总体未知参数。若则是θ 的无偏估计量。通过对简单随机抽样的分析可知,无论采用重复抽样还是不重复抽样的方法,样本平均数的数学期望均等于总体平均数即;样本成数p 的数学期望等于总体成数P,即E(p)= P。因此,在简单随机抽样中,样本平均数是总体平均数的无偏估计量,样本成数p 是总体成数P 的无偏估计量。
(二)一致性
就数量关系而言,抽样法建立在概率论大数法则的基础上。大数法则内容为:如果随机变量总体存在着有限的平均数和方差,则对于充分大的样本容量n,可以用几乎趋近于1 的概率来期望样本统计量与总体参数的绝对离差为任意小,即对于任意的正数α,有(www.daowen.com)
说明当样本容量足够大(n>30)时,样本统计量与总体参数趋于一致。因而在抽样时,只要适当加大样本容量,就可以使样本统计量与总体参数趋于一致。
(三)有效性
抽样估计的有效性要求是,用样本统计量作为总体参数的优良估计量的方差应该比用其他估计量的方差小。因为样本统计量的方差的平方根是样本统计量的标准误差(即抽样标准误或抽样平均误差),其一般计算式为
其中,,即样本统计量(估计值)与总体参数的离差的平方和最小。
所以,用样本统计量作为总体参数的估计量符合抽样估计的有效性要求。
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