Практикум по математической статистике. Панков А.Р - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

32 ВЫБОРКА И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ § 5.
= 2Φ
0
ε
n
p
x(1 x)
. Так как x(1 x) 6
1
4
, то наихудший результат будет
при x =
1
2
. Например, если ε = 0,1, n = 100, то P
|
b
F
n
(
1
2
)
1
2
| 6 0,1
=
2Φ
0
(2)
=
0,95. Для сравнения, при x = 0,1 P
|
b
F
n
(0,1) 0,1| 6 0,1
=
2Φ
0
0,1
100
0,09
=
2Φ
0
(3,3)
=
0,998.
§ 6. ТОЧЕЧНЫЕ ОЦЕНКИ И ИХ СВОЙСТВА 33
5.3. Задачи для самостоятельного решения.
1. Найти функцию распределения k-ой порядковой статистики X
(k)
, k =
= 1, . . . , n.
О т в е т. F
(k)
(x) =
n
X
m=k
C
n
m
F
m
(x)(1 F (x))
nm
.
2. Выборка соответствует распределению R[0; 1]. Вычислить M
n
X
(n)
o
и
D
n
X
(n)
o
.
О т в е т. M
n
X
(n)
o
=
n
n + 1
; D
n
X
(n)
o
=
n
(n + 1)
2
(n + 2)
.
3. Выборка соответствует распределению F (x) с конечным моментом ν
r
.
Доказать, что
µ
r
(n)
п.н.
µ
r
, n .
У к а з а н и е. Воспользоваться формулой (a b)
r
=
r
X
m=0
(1)
m
C
r
m
a
m
b
rm
и
примером 5.3.
4. Выборка объема n 1 соответствует распределению N(0; σ
2
). Найти
асимптотическое распределение выборочного момента
ν
2
(n).
О т в е т. N
σ
2
;
2σ
4
n
«
.
5. Двумерная выборка объема n1 соответствует распределению N(µ; K),
где K =
»
D
X
k
XY
k
Y X
D
Y
. Доказать, что
n
b
k
XY
(n) k
XY
d
ξ
N
`
0; D
X
D
Y
+ k
2
XY
´
.
У к а з а н и е. Вычислить µ
22
, воспользоваться теоремой 5.5.
6. Выборка соответствует распределению E(λ), λ > 0. Найти предел, к
которому почти наверное сходится
ν
2
(n) при n .
О т в е т.
2
λ
2
.
7. Выборка объема n 1 порождена СВ X E(1). Оценить
P
|
b
F
n
(1) F
X
(1)| 6
1
n
«
.
О т в е т. 2Φ
0
e
e 1
«
.
§ 6. Точечные оценки и их свойства
6.1. Теоретические положения. Пусть θ ΘR
1
некоторая де-
терминированная или случайная величина (параметр), а Z
n
= {X
k
, k =
3 А.Р. Панков и Е.Н. Платонов
32                ВЫБОРКА И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ                    § 5.   § 6.                                     ТОЧЕЧНЫЕ ОЦЕНКИ И ИХ СВОЙСТВА                          33
            √      
            ε n                                                                         5.3. Задачи для самостоятельного решения.
= 2Φ 0 p             . Так как x(1 − x) 6 14 , то наихудший результат будет
           x(1 − x)                                                                 1. Найти функцию распределения k-ой порядковой статистики X (k), k =
                                                                               = 1, . . . , n.
при x = 21 . Например, если ε = 0,1, n = 100, то P |Fb n( 12 ) − 12 | 6 0,1 ∼=                                        n
                                                                                      О т в е т. F (k)(x) =                  Cm  m
                                                                                                                                n F (x)(1 − F (x))
                                                                                                                                                  n−m
                                                                                                                                                      .
                                                                                                                      X

        = 0,95. Для сравнения, при x = 0,1 P |Fb n(0,1) − 0,1| 6 0,1 ∼
2Φ 0(2) ∼                                                                    =                          m=k
                                                                                                                                               n     o
     √        
      0,1 100 ∼                                                                     2. Выборка соответствует распределению R[0; 1]. Вычислить M X (n) и
2Φ 0 √           = 2Φ 0(3,3) ∼
                             = 0,998.                                             n      o
          0,09                                                                   D X (n) .
                                                                                                n     o     n
                                                                                                                 n     o      n
                                                                                    О т в е т. M X (n) =      ; D X (n) =     2
                                                                                                                                      .
                                                                                                                           n+1                  (n + 1) (n + 2)
                                                                                    3. Выборка соответствует распределению F (x) с конечным моментом ν r.
                                                                                                       п.н.
                                                                                 Доказать, что µ r(n) −−−→ µ r, n → ∞.
                                                                                                                                                             r
                                                                                        У к а з а н и е. Воспользоваться формулой (a − b)r =                      (−1)m C m  m r−m
                                                                                                                                                                                   и
                                                                                                                                                             X
                                                                                                                                                                          r a b
                                                                                                                                                            m=0
                                                                                 примером 5.3.
                                                                                    4. Выборка объема n ≫ 1 соответствует распределению N (0; σ 2 ). Найти
                                                                                 асимптотическое
                                                                                               „ распределение
                                                                                                      «        выборочного момента ν 2(n).
                                                                                                                   2σ 4
                                                                                        О т в е т. N        σ2 ;           .
                                                                                                                    n
                                                                                    5. Двумерная
                                                                                               »              объема n≫1 соответствует распределению N (µ; K),
                                                                                                      выборка –
                                                                                                   DX kXY                        √ “                  ”
                                                                                                                                                         d
                                                                                 где K =                        . Доказать, что    n bk XY (n) − k XY   −→ ξ ∼
                                                                                                  kY X DY
                                                                                     `                 2 ´
                                                                                 ∼ N 0; D X D Y + kXY      .
                                                                                    У к а з а н и е. Вычислить µ 22, воспользоваться теоремой 5.5.
                                                                                    6. Выборка соответствует распределению E(λ), λ > 0. Найти предел, к
                                                                                 которому почти наверное сходится ν 2(n) при n → ∞.
                                                                                                     2
                                                                                        О т в е т.      .
                                                                                                     λ2
                                                                                  „7. Выборка объема «       n ≫ 1 порождена СВ X                                 ∼   E(1). Оценить
                                                                                                          1
                                                                                 P |Fb n(1) − F X (1)| 6 √ .
                                                                                                  „        n
                                                                                                           «
                                                                                                       e
                                                                                   О т в е т. 2Φ 0 √         .
                                                                                                                   e−1




                                                                                                      § 6. Точечные оценки и их свойства

                                                                                    6.1. Теоретические положения. Пусть θ ∈ Θ⊆R1 — некоторая де-
                                                                                 терминированная или случайная величина (параметр), а Z n = {X k, k =
                                                                                 3 А.Р. Панков и Е.Н. Платонов