当样本容量一定时,置信区间的宽度随着置信水平的增大而减小。A. 正确B. 错误
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
解析
本题考查置信区间和置信水平的关系。解题思路是先明确置信区间宽度的计算公式,再分析当样本容量一定时,置信水平增大对置信区间宽度的影响。
1. 明确置信区间宽度的计算公式
对于总体均值$\mu$在大样本($n\geq30$)或总体服从正态分布且方差$\sigma^2$已知的情况下,置信水平为$1 - \alpha$的置信区间为$\bar{x} \pm z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,其中$\bar{x}$是样本均值,$z_{\alpha/2}$是标准正态分布的上$\frac{\alpha}{2}$分位数,$\sigma$是总体标准差,$n$是样本容量。
置信区间的宽度$W$为:
$W = (\bar{x} + z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}) - (\bar{x} - z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}})= 2z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$
2. 分析置信水平与$z_{\alpha/2}$的关系
置信水平为$1 - \alpha$,当置信水平增大时,$1 - \alpha$增大,那么$\alpha$减小,$\frac{\alpha}{2}$也减小。
而$z_{\alpha/2}$是标准正态分布的上$\frac{\alpha}{2}$分位数,随着$\frac{\alpha}{2}$减小,$z_{\alpha/2}$增大。
3. 分析置信水平增大对置信区间宽度的影响
由置信区间宽度公式$W = 2z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$可知,当样本容量$n$一定,总体标准差$\sigma$一定时,随着置信水平增大,$z_{\alpha/2}$增大,那么$W$也增大。
所以当样本容量一定时,置信区间的宽度随着置信水平的增大而增大,而不是减小。