题目
下列场合适于用t统计量的是().A. 总体非正态小样本方差未知B. 总体非正态大样本方差未知C. 总体正态大样本方差未知D. 总体正态小样本方差未知
下列场合适于用t统计量的是().
A. 总体非正态小样本方差未知
B. 总体非正态大样本方差未知
C. 总体正态大样本方差未知
D. 总体正态小样本方差未知
题目解答
答案
D. 总体正态小样本方差未知
解析
本题考查t统计量的适用条件。解题的关键在于明确t统计量在不同总体分布和样本大小、方差已知与否情况下的适用性。
1. 回顾t统计量的定义和适用前提
t统计量是由威廉·戈塞特(William Gosset)提出的,用于在总体方差未知且总体服从正态分布的情况下,对总体均值进行区间估计和假设检验。其公式为$t=\frac{\bar{X}-\mu}{S / \sqrt{n}}$,其中$\bar{X}$是样本均值,$\mu$是总体均值,$S$是样本标准差,$n$是样本容量。
2. 分析各选项
- A选项:总体非正态小样本方差未知
当总体非正态且为小样本时,即使方差未知,t统计量的理论基础(总体正态分布)不满足,此时不能使用t统计量。因为t分布是基于正态总体推导出来的,非正态总体下t统计量的分布不再是标准的t分布,所以该选项错误。 - B选项:总体非正态大样本方差未知
对于大样本(一般认为$n\geq30$),根据中心极限定理,无论总体分布如何,样本均值$\bar{X}$近似服从正态分布。此时,当总体方差未知时,通常使用z统计量,用样本标准差$S$代替总体标准差$\sigma$,即$z=\frac{\bar{X}-\mu}{S / \sqrt{n}}$,而不是t统计量,所以该选项错误。 - C选项:总体正态大样本方差未知
虽然总体服从正态分布,但由于是大样本,同样根据中心极限定理,样本均值近似服从正态分布。在总体方差未知的情况下,也可以使用z统计量进行近似计算,而不是必须使用t统计量,所以该选项错误。 - D选项:总体正态小样本方差未知
当总体服从正态分布且为小样本($n < 30$),同时总体方差未知时,t统计量的使用条件完全满足,此时应该使用t统计量来进行总体均值的区间估计和假设检验,所以该选项正确。