题目
设X1,X2,X3是来自总体X1,X2,X3的一个样本,下面给出的四个统计量都是总体均值X1,X2,X3的无偏估计量,则它们中最有效的统计量为( )A. X1,X2,X3 ; B. X1,X2,X3; C. X1,X2,X3 ; D. X1,X2,X3.
设是来自总体
的一个样本,下面给出的四个统计量都是总体均值
的无偏估计量,则它们中最有效的统计量为( )

B.

C.

D.

题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题考察无偏估计量的有效性比较,核心在于理解方差最小的无偏估计量是最有效的。对于正态总体的线性无偏估计量,其方差由权重系数的平方和决定。
解题思路:
- 确认无偏性:所有选项均为无偏估计量(题目已说明)。
- 计算方差:每个估计量的方差为 $\text{Var}(\hat{\mu}) = \sigma^2 \cdot \sum w_i^2$,其中 $w_i$ 是权重系数。
- 比较平方和:权重系数的平方和越小,方差越小,估计量越有效。
破题关键:直接比较各选项权重系数的平方和,最小者即为最有效。
选项分析
选项B:$\hat{\mu}_2 = \dfrac{1}{2}X_1 + \dfrac{1}{3}X_2 + \dfrac{1}{6}X_3$
- 权重系数:$\dfrac{1}{2}, \dfrac{1}{3}, \dfrac{1}{6}$
- 平方和:
$\left(\dfrac{1}{2}\right)^2 + \left(\dfrac{1}{3}\right)^2 + \left(\dfrac{1}{6}\right)^2 = \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{9} + \dfrac{1}{36} = \dfrac{9 + 4 + 1}{36} = \dfrac{14}{36} = \dfrac{7}{18} \approx 0.3889$
选项C:$\hat{\mu}_3 = \overline{X} = \dfrac{1}{3}(X_1 + X_2 + X_3)$
- 权重系数:$\dfrac{1}{3}, \dfrac{1}{3}, \dfrac{1}{3}$
- 平方和:
$3 \cdot \left(\dfrac{1}{3}\right)^2 = 3 \cdot \dfrac{1}{9} = \dfrac{1}{3} \approx 0.3333$
选项D:$\hat{\mu}_4 = \dfrac{2}{5}X_1 + \dfrac{3}{5}X_3$
- 权重系数:$\dfrac{2}{5}, 0, \dfrac{3}{5}$
- 平方和:
$\left(\dfrac{2}{5}\right)^2 + 0 + \left(\dfrac{3}{5}\right)^2 = \dfrac{4}{25} + \dfrac{9}{25} = \dfrac{13}{25} = 0.52$
选项A(未明确给出)
题目中选项A的描述不完整,但根据答案推断其平方和必然大于选项C。
结论:选项C的平方和最小,因此其方差最小,是最有效的估计量。