Estymacja przedziałowa
Średnia arytmetyczna i wariancja z próby są tzw. estymatorami punktowymi, bowiem oceniają nieznany parametr poprzez konkretną wartość liczbową. Obok estymatorów punktowych w statystyce wprowadza się także tzw. estymatory przedziałowe.
Przedziałem ufności nazywamy losowy, uzyskany na podstawie próby przedział, w którym z przyjętym prawdopodobieństwem (ufnością) leży nieznany parametr, czyli zachodzi następująca relacja
.
Rozważmy przypadek populacji, w której badana cecha ma rozkład normalny z wartością oczekiwaną i wariancją 2. Z populacji tej pobieramy n -elementową próbę i na jej podstawie wyznaczamy oszacowania nieznanych parametrów.
Przedział ufności, dla wartości oczekiwanej przy ustalonym współczynniku ufności przyjmuje postać
gdzie jest wartością z tablic t-Studenta dla n-1 stopni swobody, spełniającą warunek , wielkość 1- nazywamy współczynnikiem ufności.
Uwaga 1 : jeśli próba jest próbą dużą (n>30), to w miejsce wartości podstawiamy wartość u z tablic rozkładu normalnego.
Uwaga 2 : jeśli wariancja populacji jest znana, to w miejscu wartości krytycznej dla rozkładu t podstawiamy u , a oszacowanie wariancji czyli s zastępujemy przez σ.
Przypadek I
Jeśli próba jest mała (n<30), to przedział ufności dla wariancji wyznacza się ze wzoru
gdzie są wartościami z rozkładu spełniającymi następujące zależności
oraz .
Przypadek II
Jeśli próba pobrana z populacji jest duża (n30), to w miejsce przedziału ufności dla wariancji konstruuje się przedział ufności dla odchylenia standardowego zgodnie ze wzorem
gdzie jest wartością z tablic rozkładu normalnego spełniającą warunek .
Wskaźnik struktury określa częstość występowania badanego stanu w populacji. Do oszacowania wskaźnika struktury pobieramy próbę z populacji i oznaczamy w niej liczbę elementów (osobników) posiadających daną cechę. Jeśli w n-elementowej próbie takich osobników jest m, to oszacowaniem wskaźnika struktury jest
Na tej podstawie szacuje się wskaźnik struktury według następującego wzoru
.
Tags: arytmetyczna i, próby, arytmetyczna, estymacja, przedziałowa, średnia, wariancja