题目
5.[单选题]设总体X的数学期望为μ,方差为 (pi )^2 ,-|||-X1,X2是来自总体X的一个样本,则下列4个估-|||-计量中最有效的是 ()-|||-A fù _(1)=dfrac (1)(5)(x)_(1)+dfrac (4)(5)(x)_(2)-|||-B (lambda )_(2)=dfrac (1)(2)(X)_(1)+dfrac (1)(2)(X)_(2)-|||-(C) _(3)=dfrac (1)(8)(X)_(1)+dfrac (1)(4)(X)_(2) .-|||-(D) (hat {mu )}_(4)=dfrac (1)(2)(X)_(1)+dfrac (1)(3)(X)_(2) .

题目解答
答案
B. ${\lambda }_{2}=\dfrac {1}{2}{X}_{1}+\dfrac {1}{2}{X}_{2}$
解析
本题考察点估计中有效性的判断,有效性是指在所有无偏估计量中,方差最小的估计量最有效。解题步骤如下:
步骤1:判断估计量的无偏性
无偏估计量需满足 $E(\hat{\mu}) = \mu$。对于线性估计量 $\hat{\mu} = aX_1 + bX_2$,期望为:
$E(\hat{\mu}) = aE(X_1) + bE(X_2) = a\ + + b区 = (a + b)\mu$
要使 $E(\hat{\mu}) = \mu$,需 $a + b = 1$。
步骤2:计算各选项的系数和
- 选项A:$\frac{1}{5} + \frac{4}{5} = 1$(满足无偏)
- 选项B:$\frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1$(满足无偏)
- 选项C:$\frac{1}{8} + \frac{1}{4} = \frac{3}{8} \neq 1$(不满足无偏,排除)
- 选项D:$\frac{1}{2} + \frac{1}{3} = \frac{5}{6} \neq 1$(不满足无偏,排除)
步骤3:比较无偏估计量的方差
总体方差 $D(X) = \pi^2$,样本 $X_1, X_2$ 独立,故:
$D(\hat{\mu}) = a^2D(X_1) + b^2D(X_2) = (a^2 + b^2)\pi^2$
只需比较 $a^2 + b^2$ 的大小(因 $\pi^2 > 0$,方差最小等价于 $a^2 + b^2$ 最小)。
步骤4:计算A、B的 $a^2 + b^2$
- 选项A:$\left(\frac{1}{5}\right)^2 + \left(\frac{4}{5}\right)^2 = \frac{1 + 16}{25} = \frac{17}{25} = 0.68$
- 选项B:$\left(\frac{1}{2}\right)^2 + \left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{1 + 1}{4} = 0.5$
因 $0.5 < 0.68$,选项B的方差最小,最有效。