中圖分類號:TN911.72文獻標識碼:A
摘要:在數(shù)理統(tǒng)計中,有一個基本概念——統(tǒng)計量,它對于更好地進行數(shù)理統(tǒng)計具有重要的意義。嚴格地、準確地統(tǒng)計量定義有助于更方便、簡潔明了的進行數(shù)理統(tǒng)計問題的計算,更好地解決有關數(shù)理統(tǒng)計的難關。但是,當前學術界關于統(tǒng)計量定義還存在著不明確、清晰、嚴密的情形,或者是出現(xiàn)定義范圍不當?shù)默F(xiàn)狀,這對正確、科學的數(shù)理統(tǒng)計知識的傳播非常不利。因此,對統(tǒng)計量進行重新的認識和定位,對數(shù)理統(tǒng)計的健康發(fā)展十分關鍵。本文對于現(xiàn)今數(shù)理統(tǒng)計書中的統(tǒng)計量定義存在的問題、缺陷加以分析、探討,在發(fā)現(xiàn)的不足的基礎上提出了更新的定義方法。
關鍵詞:統(tǒng)計量;定義;探討
0.引言
在數(shù)理統(tǒng)計大學科中,統(tǒng)計量是一種對數(shù)據(jù)施以分析、檢驗的變量的統(tǒng)計理論。統(tǒng)計量中既可以包括微觀量,也含有宏觀量。其中,宏觀量是取自許多的微觀量的平均值,這個平均值具有統(tǒng)計平均的意義。但并不是所有的宏觀量都能成為統(tǒng)計量的,如果一個宏觀量不具有統(tǒng)計平均的意義,那么它就不能稱為統(tǒng)計量。由此可見,對統(tǒng)計量進行清晰、嚴密的定義,對于更好的了解數(shù)理統(tǒng)計等統(tǒng)計理論具有重要的意義。對于現(xiàn)行課本中統(tǒng)計量定義出現(xiàn)的各種缺陷、不足進行探討,并找出新的定義方法,將是數(shù)理統(tǒng)計專家們面臨的一大挑戰(zhàn)。
1. 統(tǒng)計量定義中存在的不足
為了使得本研究的討論更加有的放矢和簡潔明了,筆者對當前統(tǒng)計量定義相關內(nèi)容進行深入分析,就其中存在的問題進行了探討。
1.1 統(tǒng)計量定義不夠清晰、明了
當前,關于統(tǒng)計量定義存在著不明確、清晰的現(xiàn)象,學者在探討統(tǒng)計量定義時認為,考慮隨機一總體§,假定§=(§1§2,…, §n,)是§總體中的隨機樣本,而t=T(X)是在X之上的單值的實函數(shù),且關于Bn可測:對于任意實數(shù)r,有(T(x)小于等于r},并且這個集合是屬于Bn的。如果函數(shù)t= T(x)不依賴于其他未知參的數(shù),那么則可以把T=T(§)視作為統(tǒng)計量。
這中定義方法是一種經(jīng)典的統(tǒng)計量的定義方法,使用非常地頻繁。但是我們認真解讀就可以看出這種定義方法存在著不夠簡明的缺陷。從上述的定義內(nèi)容中我們可以看到,“函數(shù)t= T(x)不依賴于其他未知參數(shù)”這一段內(nèi)容是表示T=T(§)中的表達式除了§1§2,…, §n之外不包括其他的未知參數(shù)。但數(shù)理統(tǒng)計中的區(qū)間估計問題卻是一定會用到含有未知參數(shù)的時候,只有概率分布的相關內(nèi)容不會涉及未知參數(shù)的參與問題。這個時候本書使用了隨機量這一詞匯來避免使用統(tǒng)計量而出現(xiàn)矛盾,但是這樣反倒顯得統(tǒng)計量的定義出現(xiàn)了含糊不清的局面。
1.2 統(tǒng)計量定義不嚴密
經(jīng)過分析探討數(shù)理統(tǒng)計課本中的統(tǒng)計量定義,筆者認為另一個不足就是存在著明顯的定義不嚴密的現(xiàn)象。一些學者在探討統(tǒng)計量定義時把x1,x2,…,xn定義為總體X中的許多個樣本,又把g(x1,x2,…,xn)看做一個連續(xù)的函數(shù)。并且明確指出如果g中不含有任何未知參數(shù),那么它則是一個統(tǒng)計量。該定義明確說明g中不含有任何未知參數(shù),但是對于大多數(shù)總體X而言中總是會包含有未知參數(shù)的,這就與定義中的不包含未知參數(shù)相矛盾,這是一種明顯的統(tǒng)計量定義不嚴密的現(xiàn)象。
2.統(tǒng)計量定義新方法
2.1 不足解析
其實,對于以上探討出來的統(tǒng)計量定義在出現(xiàn)的各種不足現(xiàn)象,可以使用一種簡便易行的方法解決。對于統(tǒng)計量的定義不夠簡潔明了的問題,可以把“不依賴于”界定為T=T(§)的概率分布情形不需要依靠未知參數(shù),那么課文之后舉例說明的各種公式都可以界定為是統(tǒng)計量。但是我們需要清楚的是,一旦使用“T=T(§)的概率分布問題不需要依靠未知參數(shù)”來定義統(tǒng)計量又會顯得不夠清晰。因為就概率統(tǒng)計學的知識而言,當t=T(x)是關于Bn可測的,那么就可以說T=T(§)是一個統(tǒng)計量,根本不需要考慮T=T(§)中有沒有含有其他未知參數(shù)以及T=T(§)的概率分布是不是需要依靠未知參數(shù)的問題。鑒于此種情形,就需要我們改變這種“不需要依靠其他任何未知的參數(shù)”的說法,達到明晰使用統(tǒng)計量定義、擴大統(tǒng)計量定義范圍的目標。
2.2 統(tǒng)計量定義新方法
針對以上發(fā)現(xiàn)的統(tǒng)計量定義方法的不足,我們可以給出更加清晰、簡明的定義方法。一種是假定§1§2,…, §n是從總體樣本§中隨機抽取的單樣本量,而X則是(§1§2,…, §n)的總體的取值范圍,Q1,Q2…Qm是m個參數(shù),Y則是(Q1,Q2…Qn)的總體的取值范圍空間。之后,規(guī)定t=T(x1,x2,…,xn,Q1,Q2…Qn)是在空間X,Y范圍內(nèi)的單值函數(shù),其中m值是可以為零的,這個時候t=T(x1,x2,…,xn)中就不會出現(xiàn)其他的不確定參數(shù),而且這個時候相應的定義范圍就是X。這個時候,就可以把t=T(x1,x2,…,xn, Q1,Q2…Qn)定義為一個統(tǒng)計量了。闡述的第一種方法因為使用了一些測度論的知識,所以看起來相對比較高深,第二種方法則相對更加易懂些。假定§1§2,…, §n是取自于總體§的簡單那隨機樣本,而t=T(x1,x2,…,xn, Q1,Q2…Qn)則是一個n元的函數(shù)集合,另外定義其中的Q1,Q2…Qm是m個參數(shù)(m可以取0值,當m值是0的時候,t=T(x1,x2,…,xn)這個函數(shù)中就不會出現(xiàn)其他的不確定參數(shù))。當然,如果對于Q1,Q2…Qn已經(jīng)有了固定的取值,那么T=T(x1,x2,…,xn, Q1,Q2…Qn)一定是一個隨機的變量,此時也可以把T定義為一個統(tǒng)計量。
3.三階統(tǒng)計量定義的研究
在上文中,已經(jīng)詳細的解讀了在現(xiàn)今的數(shù)理統(tǒng)計學中的統(tǒng)計量定義存在的各種不足,并提出了更加清晰、明了的定義方法,接著將對于三階統(tǒng)計量中的定義問題進行簡單的闡述。對于三階統(tǒng)計量,方差太大一直是其存在的缺陷。從概率論以及數(shù)理統(tǒng)計的相關知識可以得出,如果統(tǒng)計樣本的數(shù)量越大,那么被估參數(shù)的方差就會變得越小。對于三階統(tǒng)計量的傳統(tǒng)定義就存在統(tǒng)計樣本過小的問題,因此,其產(chǎn)生的方差的才會特別大。在采用的新定義方法中采用了主值序列的思想,只是改變了一個周期內(nèi)的各階統(tǒng)計量的主值序列,就能顯著改善三階統(tǒng)計量方差大的劣勢,達到更好地消除噪音的目標。
4.結束語
統(tǒng)計量定義的清晰、明了與否對于統(tǒng)計理論、概率統(tǒng)計、數(shù)理統(tǒng)計等知識的學習具有重要的影響,只有使用更加清晰、嚴密、簡明的統(tǒng)計量定義方法才能更好地進行統(tǒng)計學理論知識的學習以及實踐知識的運用。
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