(单选题)设X1,X2,X3是总体X的样本,X1,X2,X3存在,则下列无偏估计量中哪一个估计量更有效( ). A. X1,X2,X3B. X1,X2,X3C. X1,X2,X3D. X1,X2,X3
(单选题)设 是总体X的样本,
是总体X的样本, 存在,则下列无偏估计量中哪一个估计量更有效(       ).
存在,则下列无偏估计量中哪一个估计量更有效(       ). 
A. 
B. 
C. 
D. 
题目解答
答案
无偏估计量的期望等于总体的期望,即 
更有效的估计量有更小的方差,则要计算每个估计量的方差,并比较它们。
对于一般的加权和  ,其方差为
,其方差为 
因为  ,对所有 i,
,对所有 i,
所以方差简化为 
则有
A. 
B. 
C. 
D. 
因为

所以,方差最小的是 ,即
,即 是更有效的估计量,答案是 D。
是更有效的估计量,答案是 D。
解析
考查要点:本题主要考查无偏估计量的有效性判断,即比较不同线性组合估计量的方差大小。核心思路是计算每个选项中方差,并选择方差最小的估计量。
关键点:
- 无偏性:所有选项均为无偏估计量,即$E(\hat{\mu}) = \mu$。
- 方差计算:对于线性组合$\hat{\mu} = w_1X_1 + w_2X_2 + w_3X_3$,其方差为$D(\hat{\mu}) = \sigma^2 \sum w_i^2$(样本独立,协方差为0)。
- 有效性:方差越小的估计量越有效。
选项方差计算
选项A
权重:$\frac{1}{6}, \frac{2}{3}, \frac{1}{6}$
平方和:
$\left(\frac{1}{6}\right)^2 + \left(\frac{2}{3}\right)^2 + \left(\frac{1}{6}\right)^2 = \frac{1}{36} + \frac{4}{9} + \frac{1}{36} = \frac{18}{36} = \frac{1}{2}$
方差:$\sigma^2 \cdot \frac{1}{2}$
选项B
权重:$\frac{1}{4}, \frac{1}{2}, \frac{1}{4}$
平方和:
$\left(\frac{1}{4}\right)^2 + \left(\frac{1}{2}\right)^2 + \left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{1}{16} + \frac{1}{4} + \frac{1}{16} = \frac{6}{16} = \frac{3}{8}$
方差:$\sigma^2 \cdot \frac{3}{8}$
选项C
权重:$\frac{1}{5}, \frac{3}{5}, \frac{1}{5}$
平方和:
$\left(\frac{1}{5}\right)^2 + \left(\frac{3}{5}\right)^2 + \left(\frac{1}{5}\right)^2 = \frac{1}{25} + \frac{9}{25} + \frac{1}{25} = \frac{11}{25}$
方差:$\sigma^2 \cdot \frac{11}{25}$
选项D
权重:$\frac{1}{5}, \frac{2}{5}, \frac{2}{5}$
平方和:
$\left(\frac{1}{5}\right)^2 + \left(\frac{2}{5}\right)^2 + \left(\frac{2}{5}\right)^2 = \frac{1}{25} + \frac{4}{25} + \frac{4}{25} = \frac{9}{25}$
方差:$\sigma^2 \cdot \frac{9}{25}$
比较方差
四个选项的方差分别为:
- A: $\frac{1}{2}\sigma^2$
- B: $\frac{3}{8}\sigma^2$
- C: $\frac{11}{25}\sigma^2$
- D: $\frac{9}{25}\sigma^2$
最小方差为$\frac{9}{25}\sigma^2$,对应选项D。