题目
设 X_1, X_2, X_3 是来自均值为 theta 的指数分布总体的样本,theta 未知,则 theta 的以下无偏估计量中()较为有效。A. (1)/(2) X_1 + (1)/(4) X_2 + (1)/(4) X_3B. (1)/(6) X_1 + (2)/(3) X_2 + (1)/(6) X_3C. (3)/(8) X_1 + (1)/(2) X_2 + (1)/(8) X_3D. (7X_1 - X_2 + X_3)/ 7
设 $X_1, X_2, X_3$ 是来自均值为 $\theta$ 的指数分布总体的样本,$\theta$ 未知,则 $\theta$ 的以下无偏估计量中()较为有效。
A. $\frac{1}{2} X_1 + \frac{1}{4} X_2 + \frac{1}{4} X_3$
B. $\frac{1}{6} X_1 + \frac{2}{3} X_2 + \frac{1}{6} X_3$
C. $\frac{3}{8} X_1 + \frac{1}{2} X_2 + \frac{1}{8} X_3$
D. $(7X_1 - X_2 + X_3)/ 7$
题目解答
答案
A. $\frac{1}{2} X_1 + \frac{1}{4} X_2 + \frac{1}{4} X_3$
解析
考查要点:本题主要考查无偏估计量的有效性比较,即通过计算各估计量的方差,选择方差最小的作为最优解。
解题核心思路:
- 无偏性验证:所有选项均为线性组合,需验证系数和是否为1,确保无偏性。
- 方差计算:指数分布的方差为$\theta^2$,线性组合的方差为各系数平方和乘以$\theta^2$。
- 比较方差:方差最小的估计量最有效。
破题关键点:
- 系数和为1是无偏性的必要条件。
- 方差公式:线性组合方差为$\sum a_i^2 \cdot \theta^2$,需准确计算各选项的系数平方和。
无偏性验证
所有选项均为$X_1, X_2, X_3$的线性组合,且系数和均为1,因此均为$\theta$的无偏估计量。
方差计算
指数分布的方差为$\theta^2$,线性组合的方差为各系数平方和乘以$\theta^2$:
- 选项A:$\left(\frac{1}{2}^2 + \frac{1}{4}^2 + \frac{1}{4}^2\right)\theta^2 = \frac{3}{8}\theta^2$
- 选项B:$\left(\frac{1}{6}^2 + \frac{2}{3}^2 + \frac{1}{6}^2\right)\theta^2 = \frac{1}{2}\theta^2$
- 选项C:$\left(\frac{3}{8}^2 + \frac{1}{2}^2 + \frac{1}{8}^2\right)\theta^2 = \frac{13}{32}\theta^2$
- 选项D:$\left(1^2 + \left(-\frac{1}{7}\right)^2 + \frac{1}{7}^2\right)\theta^2 = \frac{51}{49}\theta^2$
方差比较
$\frac{3}{8} < \frac{1}{2} < \frac{13}{32} < \frac{51}{49}$,故选项A方差最小,最有效。