题目
设总体X的二阶矩存在,(X_1, X_2, ..., X_n)是来自于总体X的样本,则总体均值mu和方差sigma^2的矩估计量分别为()。A. X, (1)/(n) (sum_(i=1)^n X_i - X )^2B. bar(X), B_2C. X, (1)/(n) (sum_(i=1)^n X_i - mu )^2D. bar(X), S^2
设总体$X$的二阶矩存在,$(X_1, X_2, \cdots, X_n)$是来自于总体$X$的样本,则总体均值$\mu$和方差$\sigma^2$的矩估计量分别为()。
A. $X, \frac{1}{n} \left(\sum_{i=1}^n X_i - X \right)^2$
B. $\bar{X}, B_2$
C. $X, \frac{1}{n} \left(\sum_{i=1}^n X_i - \mu \right)^2$
D. $\bar{X}, S^2$
题目解答
答案
B. $\bar{X}, B_2$
解析
矩估计法的核心思想是用样本矩来估计总体矩。对于本题:
- 总体均值 $\mu$ 是一阶原点矩 $E(X)$,其矩估计量为样本均值 $\bar{X}$;
- 总体方差 $\sigma^2$ 可表示为二阶原点矩 $E(X^2)$ 减去均值的平方,即 $\sigma^2 = E(X^2) - \mu^2$。矩估计时,用样本二阶原点矩 $\frac{1}{n}\sum X_i^2$ 估计 $E(X^2)$,用样本均值 $\bar{X}$ 估计 $\mu$,因此方差的矩估计量为 $\frac{1}{n}\sum X_i^2 - \bar{X}^2$,即样本二阶中心矩 $B_2$。
均值的矩估计量
总体均值 $\mu = E(X)$,对应一阶原点矩。根据矩估计法,用样本均值 $\bar{X} = \frac{1}{n}\sum X_i$ 估计,因此均值的矩估计量为 $\bar{X}$。
方差的矩估计量
总体方差 $\sigma^2 = E(X^2) - [E(X)]^2$。矩估计时:
- 估计二阶原点矩:$\hat{E}(X^2) = \frac{1}{n}\sum X_i^2$;
- 估计均值的平方:$\hat{\mu}^2 = \bar{X}^2$;
- 方差矩估计量:$\hat{\sigma}^2 = \frac{1}{n}\sum X_i^2 - \bar{X}^2 = \frac{1}{n}\sum (X_i - \bar{X})^2$,即样本二阶中心矩 $B_2$。
选项分析
- 选项B:$\bar{X}$ 和 $B_2$ 符合矩估计的定义;
- 选项D:$S^2 = \frac{1}{n-1}\sum (X_i - \bar{X})^2$ 是方差的无偏估计量,而非矩估计量;
- 选项A、C:方差部分错误地使用总体均值 $\mu$ 或表达式不规范。