题目
设 总体 X sim U(0, theta),X_1, X_2, ..., X_n 是来自总体 X 的样本,则下列结论不正确的是() A. hat(theta) = 2overline(X) 是 theta 的矩估计量;B. hat(theta) = 2overline(X) 是 theta 的无偏估计量;C. hat(theta) = 2sqrt(3)S 是 theta 的矩估计量;D. hat(theta) = 2sqrt(3)S 不是 theta 的矩估计量。
设 总体 $X \sim U(0, \theta)$,$X_1, X_2, \cdots, X_n$ 是来自总体 $X$ 的样本,则下列结论不正确的是()
- A. $\hat{\theta} = 2\overline{X}$ 是 $\theta$ 的矩估计量;
- B. $\hat{\theta} = 2\overline{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量;
- C. $\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量;
- D. $\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 不是 $\theta$ 的矩估计量。
题目解答
答案
为了解决这个问题,我们需要理解均匀分布的性质以及矩估计量和无偏估计量的概念。让我们一步步来分析。
### 第一步:理解均匀分布
总体 $X$ 服从均匀分布 $U(0, \theta)$。对于均匀分布 $U(0, \theta)$,均值 $\mu$ 和方差 $\sigma^2$ 分别由以下公式给出:
\[
\mu = \frac{\theta}{2}
\]
\[
\sigma^2 = \frac{\theta^2}{12}
\]
### 第二步:矩估计量
矩估计量是通过将总体矩与样本矩相等来获得的。对于均匀分布 $U(0, \theta)$,第一矩(均值)是 $\frac{\theta}{2}$。样本均值 $\bar{X}$ 是总体均值的估计量,因此我们设:
\[
\bar{X} = \frac{\theta}{2} \implies \hat{\theta} = 2\bar{X}
\]
因此,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的矩估计量。
### 第三步:无偏估计量
估计量 $\hat{\theta}$ 是无偏的,如果它的期望值等于参数 $\theta$。对于 $\hat{\theta} = 2\bar{X}$,我们有:
\[
E(\hat{\theta}) = E(2\bar{X}) = 2E(\bar{X}) = 2 \cdot \frac{\theta}{2} = \theta
\]
因此,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量。
### 第四步:使用方差的矩估计量
对于均匀分布 $U(0, \theta)$,第二中心矩(方差)是 $\frac{\theta^2}{12}$。样本方差 $S^2$ 是总体方差的估计量,因此我们设:
\[
S^2 = \frac{\theta^2}{12} \implies \hat{\theta}^2 = 12S^2 \implies \hat{\theta} = \sqrt{12}S = 2\sqrt{3}S
\]
因此,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量。
### 第五步:结论
从上述分析中,我们可以看到:
- A:$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的矩估计量,这是正确的。
- B:$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量,这是正确的。
- C:$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量,这是正确的。
- D:$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 不是 $\theta$ 的矩估计量,这是不正确的。
因此,不正确的结论是:
\[
\boxed{D}
\]