辅助统计量

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:23:46 #统计理论

在统计学中, 辅助统计量是任何其分布不取决于模型参数的统计量。 

这一概念是罗纳德·艾尔默·费希尔提出的。

P θ {\displaystyle P_{\theta }} 是一概率模型,其中 θ {\displaystyle \theta } 是参数。若对于来自样本的数据 Y {\displaystyle \mathbf {Y} } ,统计量 T ( Y ) {\displaystyle T(\mathbf {Y} )} 的分布不依赖于 θ {\displaystyle \theta } ,则称 T ( Y ) {\displaystyle T(\mathbf {Y} )} 是关于 θ {\displaystyle \theta } 的辅助统计量。这即是说,对于任何博雷尔集 A {\displaystyle A} ,有 P θ ( T ( Y ) A ) = μ ( A ) {\displaystyle P_{\theta }(T(\mathbf {Y} )\in A)=\mu (A)} ,其中 μ ( ) {\displaystyle \mu (\cdot )} 是不依赖于 θ {\displaystyle \theta } 的概率测度。

很明显,常数是最简单的辅助统计量。

对于正态分布模型 { N ( μ , σ 2 ) | μ R } {\displaystyle \{N(\mu ,\sigma ^{2})|\mu \in \mathbb {R} \}} ,其中方差 σ 2 {\displaystyle \sigma ^{2}} 已知,可以证明(在 n > 1 {\displaystyle n>1} 时)样本方差 σ ^ 2 = ( X i X ¯ ) 2 n 1 {\displaystyle {\widehat {\sigma }}^{2}={\frac {\sum \left(X_{i}-{\bar {X}}\right)^{2}}{n-1}}} μ {\displaystyle \mu } 的辅助统计量。实际上,样本方差的分布为比例卡方分布 σ 2 χ n 1 2 {\displaystyle \sigma ^{2}\cdot \chi _{n-1}^{2}} ,不依赖于 μ {\displaystyle \mu }

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