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商務(wù)統(tǒng)計(jì)學(xué)前言一、商務(wù)統(tǒng)計(jì)課程的性質(zhì)二、商務(wù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的方法一、商務(wù)統(tǒng)計(jì)課程的性質(zhì)1、商務(wù)統(tǒng)計(jì)是全面系統(tǒng)論述商務(wù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)活動(dòng)全過程中所用統(tǒng)計(jì)理論與方法的綜合性課程,在調(diào)查分析師證書系列課程中是具有提綱挈領(lǐng)作用的一門課程。2、商務(wù)統(tǒng)計(jì)課程的內(nèi)容都是碩士研究生入學(xué)考試必考的內(nèi)容,是任何一個(gè)統(tǒng)計(jì)人員和調(diào)查分析人員都必須掌握的統(tǒng)計(jì)學(xué)的核心知識(shí)。二、商務(wù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的方法1、商務(wù)統(tǒng)計(jì)是一門應(yīng)用性統(tǒng)計(jì)學(xué)課程,在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注重各種基本概念的含義和各種方法的基本原理與應(yīng)用,要掌握每種方法的使用條件、計(jì)算步驟、以及結(jié)果的意義與解釋。2、要在理解和領(lǐng)會(huì)中記憶和掌握課程的內(nèi)容。如對(duì)於各種統(tǒng)計(jì)分佈的複雜的密度函數(shù)公式就不需記憶,但卻需要熟練掌握其概念定義以及分佈函數(shù)表的使用方法。第一章緒論
一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的性質(zhì)二、統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念四、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的性質(zhì)(一)統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的內(nèi)容與階段對(duì)各種數(shù)據(jù)資料的搜集、整理、分析和推斷的活動(dòng)過程稱為統(tǒng)計(jì)活動(dòng),一項(xiàng)完整的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)過程可分為統(tǒng)計(jì)資料的搜集整理和統(tǒng)計(jì)資料的分析推斷兩大階段。(二)統(tǒng)計(jì)學(xué)的定義與分科統(tǒng)計(jì)學(xué)就是關(guān)於數(shù)據(jù)資料的搜集、整理、分析和推斷的科學(xué)。關(guān)於統(tǒng)計(jì)資料的搜集整理和分析推斷的理論與方法構(gòu)成了統(tǒng)計(jì)學(xué)的全部?jī)?nèi)容。(1)理論統(tǒng)計(jì)學(xué)與應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)(2)描述統(tǒng)計(jì)學(xué)與推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)二、統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用(一)統(tǒng)計(jì)學(xué)在科學(xué)研究中的作用——提出假說並判定假說的正確與否(二)統(tǒng)計(jì)學(xué)在生產(chǎn)中的作用——通過試驗(yàn)分析找出最佳工藝,並對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)品質(zhì)控制。(三)統(tǒng)計(jì)學(xué)在管理中的作用——抽樣調(diào)查瞭解社會(huì)與市場(chǎng),為決策提供依據(jù);並可建立各種社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展模型,定量地模擬社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,既可分析社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及其結(jié)構(gòu)變化,又可進(jìn)行政策效果的評(píng)價(jià)。三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念(一)總體和個(gè)體
組成統(tǒng)計(jì)活動(dòng)研究對(duì)象的全部事物的全體集合,就稱為統(tǒng)計(jì)總體,簡(jiǎn)稱總體或母體;而總體中的各個(gè)事物則稱為個(gè)體,總體中個(gè)體的數(shù)量稱為總體容量。
1、自然物體總體與人為劃定個(gè)體的總體;
2、有限總體與無限總體;
3、具體總體與設(shè)想總體(抽象總體)。三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念(二)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及其測(cè)度
用來測(cè)度統(tǒng)計(jì)活動(dòng)研究對(duì)象某種特徵數(shù)量的概念稱為統(tǒng)計(jì)指標(biāo),簡(jiǎn)稱指標(biāo)。其中,測(cè)度總體特徵數(shù)量的概念稱為總體指標(biāo),而測(cè)度個(gè)體特徵數(shù)量的概念則稱為個(gè)體指標(biāo)。
指標(biāo)的測(cè)度計(jì)量尺度有(1)定類尺度,(2)定序尺度,(3)定距尺度,(4)定比尺度。三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念(三)樣本和統(tǒng)計(jì)推斷
1、樣本——從總體中隨機(jī)抽出的部分個(gè)體所組成的集合稱為樣本或子樣,樣本中所含個(gè)體的數(shù)目稱為樣本容量。
2、統(tǒng)計(jì)推斷——根據(jù)樣本觀測(cè)資料來對(duì)總體的分佈狀況和分佈特徵進(jìn)行推斷。
3、樣本數(shù)據(jù)的分類——(1)橫截面數(shù)據(jù),(2)時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
四、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系及其設(shè)計(jì)(一)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系的定義
反映總體及其所含個(gè)體的各個(gè)方面特徵數(shù)量的一系列相互聯(lián)繫、相互補(bǔ)充的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)所形成的體系,稱為統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系。(二)構(gòu)建統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系的意義(三)指標(biāo)體系中指標(biāo)的分類
1、水準(zhǔn)指標(biāo)——(1)存量指標(biāo)與流量指標(biāo),(2)實(shí)物指標(biāo)與價(jià)值指標(biāo)。
2、比率指標(biāo)——(1)比例相對(duì)指標(biāo),(2)比值相對(duì)指標(biāo),(3)動(dòng)態(tài)相對(duì)指標(biāo),(4)彈性相對(duì)指標(biāo),(5)強(qiáng)度相對(duì)指標(biāo)。(四)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、確定統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系的框架;2、確定每一個(gè)指標(biāo)的內(nèi)涵和外延;3、確定每個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的計(jì)量單位;
4、確定每個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的計(jì)算方法。
(五)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)的原則1、目的性原則2、科學(xué)性原則3、可行性原則4、聯(lián)繫性原則第二章數(shù)據(jù)採集與整理一、數(shù)據(jù)採集的方式與程式二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查三、試驗(yàn)觀測(cè)四、數(shù)據(jù)的整理顯示一、數(shù)據(jù)採集的方式與程式(一)數(shù)據(jù)採集——根據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系的要求,對(duì)所研究總體中個(gè)體的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)記錄取得數(shù)據(jù)的活動(dòng)過程。(二)數(shù)據(jù)採集活動(dòng)的基本要求——採集到的數(shù)據(jù)資料要具有代表性和真實(shí)性。所謂代表性,是要求所觀測(cè)到的樣本必須對(duì)所研究總體具有代表性;而所謂真實(shí)性,則是要求所採集到的數(shù)據(jù)必須是真實(shí)的實(shí)際數(shù)據(jù)。(三)數(shù)據(jù)採集方式的分類——現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和試驗(yàn)觀測(cè)一、數(shù)據(jù)採集的方式與程式
(四)數(shù)據(jù)採集的程式
1、制定數(shù)據(jù)採集方案——包括(1)採集數(shù)據(jù)的目的,(2)採集總體和觀測(cè)單位,(3)觀測(cè)指標(biāo)數(shù)值登記表,(4)採集方式和組織,(5)採集時(shí)間和期限。
2、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)登記
3、數(shù)據(jù)整理顯示二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查(一)調(diào)查的取樣方式
1、隨機(jī)抽樣調(diào)查(1)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,(2)系統(tǒng)抽樣,(3)分層抽樣,(4)整群抽樣。
2、非隨機(jī)抽樣調(diào)查(1)任意抽樣,(2)立意抽樣,(3)配額抽樣。
3、概率抽樣和非概率抽樣的特點(diǎn)比較二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查(二)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的觀測(cè)方式
1、訪問法(1)口頭訪問——當(dāng)面訪問或電話訪問(2)書面訪問——郵局或互聯(lián)網(wǎng)郵件傳遞,以及登門送收
2、觀察法二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查(三)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的問卷設(shè)計(jì)
1、提問方式(1)封閉型提問(2)開放型提問
2、提問次序三、試驗(yàn)觀測(cè)(一)試驗(yàn)觀測(cè)設(shè)計(jì)的原則
1、均衡分散性原則
2、整齊可比性原則(二)試驗(yàn)觀測(cè)的方法
1、完全隨機(jī)試驗(yàn)觀測(cè)
2、隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)觀測(cè)
3、拉丁方試驗(yàn)觀測(cè)
4、正交試驗(yàn)觀測(cè)四、數(shù)據(jù)整理與顯示(一)構(gòu)建觀測(cè)資料資料庫的意義與方法(二)觀測(cè)數(shù)據(jù)的分類顯示
1、觀測(cè)個(gè)體的分類(1)分類的功能與原則(2)分類的方法
2、統(tǒng)計(jì)表的編制(1)統(tǒng)計(jì)表的構(gòu)成(2)統(tǒng)計(jì)表的編制規(guī)則——內(nèi)容安排科學(xué)合理,形式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練美觀。第三章次數(shù)分佈
一、次數(shù)分佈的概念二、次數(shù)分佈表及其編制三、次數(shù)分佈圖四、次數(shù)分佈的理論模型及其表示方法五、離散變數(shù)概率分佈模型六、連續(xù)變數(shù)概率分佈模型一、次數(shù)分佈的概念(一)次數(shù)分佈:觀測(cè)變數(shù)的各個(gè)不同取值及其出現(xiàn)次數(shù)的順序排列,稱為變數(shù)的次數(shù)分佈。(二)總體次數(shù)分佈和樣本次數(shù)分佈(三)次數(shù)分佈的作用——觀測(cè)變數(shù)的次數(shù)分佈包含了觀測(cè)變數(shù)取值的全部資訊。根據(jù)觀測(cè)變數(shù)的次數(shù)分佈,可以對(duì)觀測(cè)變數(shù)的各種分佈特徵進(jìn)行描述和分析。
二、次數(shù)分佈表及其編制(一)次數(shù)分佈表的種類
1、單值分組次數(shù)分佈表
2、組距分組次數(shù)分佈表(二)組距分組次數(shù)分佈表的編制方法
1、確定組數(shù)等距分組的斯特吉斯公式:m=1+3.322lgN2、確定組距
等距分組的參考組距:
3、確定組限
4、計(jì)數(shù)各組的次數(shù)
5、列出次數(shù)分佈表三、次數(shù)分佈圖用線和麵等形狀來顯示觀測(cè)變數(shù)次數(shù)分佈狀況的幾何圖形,稱為次數(shù)分佈圖。常用的次數(shù)分佈圖主要有柱狀圖、直方圖和折線圖等幾種。四、次數(shù)分佈的理論模型(一)理論分佈模型的概念與意義隨機(jī)變數(shù)取某個(gè)數(shù)值或在某個(gè)區(qū)間取值是一個(gè)隨機(jī)事件,使用概率理論計(jì)算的隨機(jī)變數(shù)在各個(gè)數(shù)值上或在各個(gè)區(qū)間內(nèi)取值的概率分佈,就是隨機(jī)變數(shù)的理論分佈,計(jì)算此理論分佈的概率理論模型就是其理論分佈模型。在現(xiàn)實(shí)生活中,各種觀測(cè)變數(shù)的概率分佈都可以用某個(gè)理論概論分佈模型去近似描述。因此就可據(jù)此理論分佈模型進(jìn)行分析推斷。四、次數(shù)分佈的理論模型(二)理論分佈模型的表示方法
1、概率分佈表
2、概率分佈圖
3、概率分佈函數(shù)式五、離散變數(shù)概率分佈模型
記所考察的離散變數(shù)為x,假設(shè)該隨機(jī)變數(shù)共可取m個(gè)不同的值,它取值為xi的概率為pi,並記隨機(jī)事件x=xi的概率為P(x=xi),則離散隨機(jī)變數(shù)的概率分佈可表示為:
P(x=xi)=pi
;i=1,2…,m.
在統(tǒng)計(jì)分析推斷中,常用的離散變數(shù)概率分佈模型主要有兩點(diǎn)分佈、二項(xiàng)分佈、超幾何分佈和泊松分佈等幾種。(一)兩點(diǎn)分佈
假設(shè)總體中有兩類共N個(gè)個(gè)體,其中取值為“是”的有N1個(gè),取值為“非”的有N0個(gè),則有:(二)二項(xiàng)分佈
假設(shè)在0-1分佈總體中,取“是”值的個(gè)體比例為p,取“非”值的比例為q,現(xiàn)從中有放回地隨機(jī)抽取n個(gè)個(gè)體,記X為取“是”值的個(gè)體數(shù)目,則其中恰有n1個(gè)個(gè)體取“是”值、且有n0=n-n1個(gè)個(gè)體取“非”值的概率為:(三)超幾何分佈
假設(shè)0-1總體中共有N個(gè)個(gè)體,其中取“是”值的個(gè)體有N1個(gè),取“非”值的個(gè)體有N0個(gè)?,F(xiàn)從不放回地隨機(jī)抽取n個(gè)個(gè)體,記x為取“是”值的個(gè)體數(shù)目,則其中恰有n1個(gè)個(gè)體取“是”值、且有n0=n-n1個(gè)個(gè)體取“非”值的概率為:(四)泊松分佈
泊松分佈是稀有事件出現(xiàn)次數(shù)的理論分佈模型,如自然災(zāi)害、意外事故、機(jī)器故障等事件出現(xiàn)的次數(shù)都近似地服從泊松分佈。泊松分佈概率模型為:
六、連續(xù)變數(shù)概率分佈模型
連續(xù)型隨機(jī)變數(shù)的取值範(fàn)圍可以是數(shù)軸上的某個(gè)區(qū)間,也可以是整個(gè)數(shù)軸。由於它可以取無窮多個(gè)不同的數(shù)值,所以描述其概率分佈的最完善方法是概率函數(shù)式。在理論分析中,描述連續(xù)變數(shù)概率分佈的最常用的概率函數(shù)式是概率分佈密度函數(shù)。在統(tǒng)計(jì)分析推斷中,常用的連續(xù)隨機(jī)變數(shù)概率分佈模型主要有均勻分佈、正態(tài)分佈、χ2分佈、t分佈和F分佈等幾種。
(一)均勻分佈
若隨機(jī)變數(shù)x在區(qū)間[a,b]上服從均勻分佈,則該隨機(jī)變數(shù)的概率密度函數(shù)為:(二)正態(tài)分佈
若隨機(jī)變數(shù)x服從正態(tài)分佈,則其概率密度函數(shù)就為:(三)χ2分佈
若隨機(jī)變數(shù)z1、z2、…、zn都服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分佈N(0,1),且兩兩之間相互獨(dú)立,則這些標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變數(shù)的平方和x就服從χ2分佈,其概率密度函數(shù)為:(四)t分佈
若隨機(jī)變數(shù)z~N(0,1),x~χ2(n),且二者相互獨(dú)立,則:服從學(xué)生氏t分佈,概率密度函數(shù)為:
(五)F分佈若隨機(jī)變數(shù)xm~χ2(m),xn~χ2(n),旦二者相互獨(dú)立,則:
服從F分佈,其概率密度函數(shù)為:
第四章分佈特徵測(cè)度一、分佈中心二、離散程度三、偏度與峰度四、相關(guān)程度一、分佈中心測(cè)度的意義(一)分佈中心的概念——所謂分佈中心,就是指隨機(jī)變數(shù)的一切取值的散佈中心。(二)測(cè)度分佈中心的意義
1、隨機(jī)變數(shù)的分佈中心是隨機(jī)變數(shù)一切取值的一個(gè)代表,可以用來反映其數(shù)值的一般水準(zhǔn)。
2、隨機(jī)變數(shù)的分佈中心可以揭示隨機(jī)變數(shù)一切取值的次數(shù)分佈在直角坐標(biāo)系內(nèi)的集中位置,可以用來反映隨機(jī)變數(shù)分佈密度曲線的中心位置,即對(duì)稱中心或尖峰位置。
二、分佈中心測(cè)度指標(biāo)
用來測(cè)度隨機(jī)變數(shù)次數(shù)分佈中心的指標(biāo)可以有多種,其中在統(tǒng)計(jì)分析推斷中常用的主要有算術(shù)平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)等幾種。
(一)算術(shù)平均數(shù)
1、定義——算術(shù)平均數(shù)又稱算術(shù)均值,是隨機(jī)變數(shù)的所有觀測(cè)值總和與觀測(cè)值個(gè)數(shù)的比值。2、計(jì)算方法(1)簡(jiǎn)單算術(shù)平均數(shù)——適用於未分組整理的各個(gè)單個(gè)觀測(cè)數(shù)值,其計(jì)算公式為:(一)算術(shù)平均數(shù)
(2)加權(quán)算術(shù)平均數(shù)——適用於已分組整理的次數(shù)分佈數(shù)據(jù),其計(jì)算公式為:(一)算術(shù)平均數(shù)
(3)算術(shù)平均數(shù)的變形——調(diào)和平均數(shù)。對(duì)於由觀測(cè)變數(shù)的各個(gè)分組和各組變數(shù)總值順序排列所形成的分組數(shù)據(jù)。算術(shù)平均數(shù)的公式需變換成調(diào)和平均數(shù)的形式:當(dāng)各組的變數(shù)總值mi相等時(shí),就可簡(jiǎn)化為:(一)算術(shù)平均數(shù)3、理論分佈的算術(shù)平均數(shù)——數(shù)學(xué)期望(1)定義對(duì)於離散型隨機(jī)變數(shù),假設(shè)有n個(gè)不同的取值,其中取某個(gè)數(shù)值xi的概率為pi,則該隨機(jī)變數(shù)的數(shù)學(xué)期望可用算術(shù)平均數(shù)公式定義為:
對(duì)於連續(xù)型隨機(jī)變數(shù),仍可用算術(shù)平均數(shù)定義其數(shù)學(xué)期望,不過因?yàn)檫B續(xù)變數(shù)求和要用定積分,所以定義中需要用定積分符號(hào)代替總和符號(hào),即:(一)算術(shù)平均數(shù)3、理論分佈的算術(shù)平均數(shù)——數(shù)學(xué)期望(2)例子例如,對(duì)於服從兩點(diǎn)分佈的隨機(jī)變數(shù)x,其不同的取值只有1和0,其中取1的概率為p,取0的概率為q=1-p,則其數(shù)學(xué)期望為:
又如,對(duì)於服從位置參數(shù)為μ且尺度參數(shù)為σ2的正態(tài)分佈的隨機(jī)變數(shù)x,由其概率密度函數(shù)可計(jì)算出其數(shù)學(xué)期望就是其位置參數(shù)μ。標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分佈隨機(jī)變數(shù)的數(shù)學(xué)期望為0。
(一)算術(shù)平均數(shù)
(3)數(shù)學(xué)期望的性質(zhì)
①若c為常數(shù),則必有:E(c)=c②若c為任意常數(shù),x為隨機(jī)變數(shù),則必有:
E(cx)=cE(x)③若x1、x2、…、xm均為隨機(jī)變數(shù),則必有:
E(x1+x2+…+xm)=E(x1)+E(x2)+…+E(xm)④若x1、x2、…、xm均為隨機(jī)變數(shù),且相互獨(dú)立,則:
E(x1x2…xm)=E(x1)E(x2)…E(xm)⑤若x是隨機(jī)變數(shù),則必有:
E(∣x∣)≥∣E(x)∣
(二)中位數(shù)1、定義
中位數(shù)是在按觀測(cè)變數(shù)值的大小順序排列所形成的變數(shù)值數(shù)列中點(diǎn)位置上的變數(shù)值。對(duì)於觀測(cè)變數(shù)x,假設(shè)共取得n個(gè)觀測(cè)值,各個(gè)觀測(cè)值按大小順序排列為x(1)、x(2)、…、x(n),則其中位數(shù)可定義為:(二)中位數(shù)2、組距分組次數(shù)分佈數(shù)據(jù)的中位數(shù)計(jì)算(三)眾數(shù)1、定義:眾數(shù)是隨機(jī)變數(shù)的觀測(cè)值中出現(xiàn)次數(shù)或密度最大的變數(shù)觀測(cè)值。2、組距分組次數(shù)分佈數(shù)據(jù)計(jì)算眾數(shù)
三、均值、中位數(shù)和眾數(shù)三者之間的關(guān)係
對(duì)於對(duì)稱分佈,有:對(duì)於右偏分佈,有:對(duì)於左偏分佈,有:經(jīng)驗(yàn)關(guān)係式:
四、離散程度測(cè)度的意義(一)離散程度的概念——所謂離散程度,即觀測(cè)變數(shù)各個(gè)取值之間的差異程度。(二)離散程度測(cè)度的意義
1、通過對(duì)隨機(jī)變數(shù)取值之間離散程度的測(cè)定,可以反映各個(gè)觀測(cè)個(gè)體之間的差異大小,從而也就可以反映分佈中心指標(biāo)對(duì)各個(gè)觀測(cè)變數(shù)值代表性的高低。
2、通過對(duì)隨機(jī)變數(shù)取值之間離散程度的測(cè)定,可以反映隨機(jī)變數(shù)次數(shù)分佈密度曲線的瘦俏或矮胖程度。五、離散程度測(cè)度指標(biāo)
可用來測(cè)度觀測(cè)變數(shù)值之間差異程度的指標(biāo)有很多,在統(tǒng)計(jì)分析推斷中最常用的主要有極差、平均差和標(biāo)準(zhǔn)差等幾種。
(一)極差極差又稱全距,是觀測(cè)變數(shù)的最大取值與最小取值之間的離差,也就是觀測(cè)變數(shù)的最大觀測(cè)值與最小觀測(cè)值之間的區(qū)間跨度。極差的計(jì)算公式為:
R=Max(xi)-Min(xi)(二)平均差平均差是隨機(jī)變數(shù)各個(gè)取值偏差絕對(duì)值的算術(shù)平均數(shù)。由於所掌握數(shù)據(jù)形式的不同,平均差的計(jì)算有簡(jiǎn)單平均差和加權(quán)平均差兩種不同的方式。(三)標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差是隨機(jī)變數(shù)各個(gè)取值偏差平方的平均數(shù)的算術(shù)平方根,是最常用的反映隨機(jī)變數(shù)分佈離散程度的指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)差既可以根據(jù)樣本數(shù)據(jù)計(jì)算,也可以根據(jù)觀測(cè)變數(shù)的理論分佈計(jì)算,分別稱為樣本標(biāo)準(zhǔn)差和總體標(biāo)準(zhǔn)差。
1、樣本標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算
(1)對(duì)於未分組整理的各個(gè)觀測(cè)變數(shù)值數(shù)據(jù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)採用簡(jiǎn)單平均的方法。
(2)對(duì)於已分組整理的分組次數(shù)分佈數(shù)據(jù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)採用加權(quán)平均的方法
。2、理論分佈的標(biāo)準(zhǔn)差與方差
(1)定義標(biāo)準(zhǔn)差是最常用的理論分佈模型正態(tài)分佈的參數(shù)之一,在理論分析中最常用來描述隨機(jī)變數(shù)分佈的離散程度。標(biāo)準(zhǔn)差的平方稱為方差,與標(biāo)準(zhǔn)差有著同樣的作用。隨機(jī)變數(shù)x的理論分佈的方差常記為Var(x)或σ2,其定義為:
σ2=Var(x)=E[x-E(x)]22、理論分佈的標(biāo)準(zhǔn)差與方差
(2)離散隨機(jī)變數(shù)的方差對(duì)於離散隨機(jī)變數(shù)x,假設(shè)共有n個(gè)不同取值,取值xi的概率為pi,i=1、2、…、n,則方差為:
例如,對(duì)於服從兩點(diǎn)分佈的隨機(jī)變數(shù)x,其取值為1的概率為p,取值為0的概率為q=1-p,數(shù)學(xué)期望為E(x)=p,則其方差為:
Var(x)=(1-p)2p+(0-p)2q=pq2、理論分佈的標(biāo)準(zhǔn)差與方差
(3)連續(xù)隨機(jī)變數(shù)的方差對(duì)於連續(xù)型隨機(jī)變數(shù)x,假設(shè)其分佈密度函數(shù)f(x),則其方差的計(jì)算公式為:
例如,對(duì)於服從位置參數(shù)為μ且尺度參數(shù)為σ2的正態(tài)分佈的隨機(jī)變數(shù)x,其數(shù)學(xué)期望等於其位置參數(shù)μ,其方差就是其尺度參數(shù)σ2,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分佈的方差為1。
2、理論分佈的標(biāo)準(zhǔn)差與方差(4)方差的性質(zhì)
①任何隨機(jī)變數(shù)的方差均非負(fù)。Var(x)≥0②若c為常數(shù),x為隨機(jī)變數(shù),則有:
Var(cx)=c2Var(x)③若隨機(jī)變數(shù)x1、x2、…、xm均相互獨(dú)立,則有:
Var(x1+x2+…+xm)=Var(x1)+Var(x2)+…+Var(xm)④若x為隨機(jī)變數(shù),c為任一常數(shù),則有:
E(x-c)2=E[x-E(x)]2+[c-E(x)]2⑤對(duì)於任意隨機(jī)變數(shù)x,均有:
Var(x)=E(x2)-[E(x)]2(四)離散係數(shù)1、離散係數(shù)的概念——各個(gè)衡量隨機(jī)變數(shù)取值之間絕對(duì)差異的指標(biāo)與算術(shù)平均數(shù)的比率,通稱為離散係數(shù)。2、計(jì)算離散係數(shù)的意義——消除量綱和數(shù)量級(jí)的差異,便於不同觀測(cè)變數(shù)之間的比較。
3、計(jì)算公式六、測(cè)度偏度和峰度的意義(一)概念——所謂偏度,就是觀測(cè)變數(shù)取值分佈的非對(duì)稱程度;所謂峰度,就是觀測(cè)變數(shù)取值分佈密度曲線頂部的平坦程度或尖峭程度。(二)意義
1、加深人們對(duì)觀測(cè)變數(shù)取值的散佈狀況的認(rèn)識(shí);
2、將觀測(cè)變數(shù)的偏度和峰度指標(biāo)值與某種理論分佈的偏度和峰度指標(biāo)值進(jìn)行比較,以判斷觀測(cè)變數(shù)的分佈與某種理論分佈的近似程度。
七、偏度的測(cè)度(一)直觀偏度係數(shù)1、皮爾遜偏度係數(shù)
2、鮑萊偏度係數(shù)
七、偏度的測(cè)度(二)矩偏度係數(shù)
1、矩的定義——原點(diǎn)矩和中心矩
2、矩偏度係數(shù)八、峰度的測(cè)度矩峰度係數(shù)——隨機(jī)變數(shù)的四階中心矩與其標(biāo)準(zhǔn)差的四次方相除,所得比率就稱為峰度係數(shù),其計(jì)算公式為:
九、相關(guān)程度測(cè)度的意義
(一)相關(guān)關(guān)係的概念
對(duì)於兩個(gè)觀測(cè)變數(shù),若一個(gè)變數(shù)的取值除了受另一個(gè)變數(shù)取值的影響外,還受各種隨機(jī)因素的影響,則變數(shù)間的這種非確定性關(guān)係就稱為相關(guān)關(guān)係。(二)相關(guān)關(guān)係測(cè)度的意義
1、瞭解兩個(gè)觀測(cè)變數(shù)之間相關(guān)關(guān)係的方向;2、瞭解兩個(gè)觀測(cè)變數(shù)之間相互依賴關(guān)係的程度,為構(gòu)建觀測(cè)變數(shù)之間相互關(guān)係模型奠定基礎(chǔ)。十、相關(guān)程度測(cè)度的指標(biāo)對(duì)兩隨機(jī)變數(shù)之間的相關(guān)關(guān)係及其密切程度進(jìn)行測(cè)度,需要根據(jù)兩變數(shù)觀測(cè)值的複合分組次數(shù)分佈進(jìn)行,或在理論上根據(jù)兩變數(shù)的聯(lián)合概率分佈模型進(jìn)行。測(cè)度觀測(cè)變數(shù)之間相關(guān)關(guān)係的指標(biāo)主要有協(xié)方差和相關(guān)係數(shù)兩個(gè)。
(一)協(xié)方差1、定義——協(xié)方差是兩個(gè)隨機(jī)變數(shù)成對(duì)觀測(cè)值偏差乘積的算術(shù)平均數(shù)。2、樣本協(xié)方差(一)協(xié)方差3、總體協(xié)方差——對(duì)於兩隨機(jī)變數(shù)的理論分佈,也可類似地定義其協(xié)方差。兩隨機(jī)變數(shù)x和y的理論分佈的協(xié)方差常記作Cov(x,y)或σxy,其定義公式為:
σxy=Cov(x,y)=E[x-E(x)][y-E(y)]
例如,對(duì)於聯(lián)合分佈為二元正態(tài)分佈的隨機(jī)變數(shù)x和y,可得二變數(shù)的協(xié)方差為:(一)協(xié)方差4、協(xié)方差的性質(zhì)
①隨機(jī)變數(shù)x與y的協(xié)方差和y與x的協(xié)方差相等。
Cov(x,y)=Cov(y,x)②若隨機(jī)變數(shù)x和y相互獨(dú)立,則有:Cov(x,y)=0③若λ1和λ2為任意常數(shù),則有:
Cov(λ1x,λ2y)=λ1λ2Cov(x,y)④對(duì)於任意三個(gè)隨機(jī)變數(shù),均有:
Cov(x1+x2,y)=Cov(x1,y)+Cov(x2,y)
Cov(x,y1+y2)=Cov(x,y1)+Cov(x,y2)⑤對(duì)於任意兩隨機(jī)變數(shù),均有:
Cov(x,y)=E(xy)-[E(x)E(y)](二)相關(guān)係數(shù)1、定義——相關(guān)係數(shù)是兩個(gè)隨機(jī)變數(shù)的協(xié)方差對(duì)其兩標(biāo)準(zhǔn)差之積的比率。2、總體相關(guān)係數(shù)3、樣本相關(guān)係數(shù)(二)相關(guān)係數(shù)4、相關(guān)係數(shù)的取值範(fàn)圍相關(guān)係數(shù)r的數(shù)值介於-1和+1之間,其絕對(duì)值介於0和1之間。即有:
-1≤r≤+15、相關(guān)係數(shù)的作用(1)相關(guān)係數(shù)的符號(hào)可反映兩隨機(jī)變數(shù)相互依存關(guān)係的方向。相關(guān)係數(shù)為正,稱為正相關(guān);相關(guān)係數(shù)為負(fù),稱為負(fù)相關(guān)。(2)相關(guān)係數(shù)的絕對(duì)值的大小則可反映兩隨機(jī)變數(shù)線性相關(guān)關(guān)係的密切程度。第五章參數(shù)估計(jì)一、總體參數(shù)及其估計(jì)量二、構(gòu)造估計(jì)量的方法——矩法估計(jì)三、判斷估計(jì)量?jī)?yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)四、估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)誤五、抽樣分佈的概念六、基本的抽樣分佈七、區(qū)間估計(jì)的概念八、區(qū)間估計(jì)的方法九、樣本容量的確定一、總體參數(shù)及其估計(jì)量
總體指標(biāo)又稱為總體參數(shù),根據(jù)樣本數(shù)據(jù)來推斷總體指標(biāo)數(shù)值就稱為參數(shù)估計(jì)。集中了樣本中有關(guān)總體參數(shù)資訊的樣本指標(biāo)稱為統(tǒng)計(jì)量,該統(tǒng)計(jì)量就可用來估計(jì)所求的總體指標(biāo)的數(shù)值。用來估計(jì)總體指標(biāo)數(shù)值的統(tǒng)計(jì)量又稱為該總體指標(biāo)的估計(jì)量,該估計(jì)量的數(shù)值就稱為該總體指標(biāo)的估計(jì)值??傮w參數(shù)值是確定的,但是未知的;樣本估計(jì)量是隨機(jī)變數(shù),其估計(jì)值是某個(gè)給定樣本的計(jì)算值。二、構(gòu)造估計(jì)量的方法—矩法估計(jì)
(一)矩法估計(jì)的概念——所謂矩法估計(jì),概括來說就是用樣本矩作為總體同一矩的估計(jì)量,用樣本矩的函數(shù)作為總體相應(yīng)矩同一函數(shù)的估計(jì)量。(二)常用的總體參數(shù)及其矩法估計(jì)量
三、判斷估計(jì)量?jī)?yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)
為了保證用於估計(jì)總體指標(biāo)的估計(jì)量準(zhǔn)確可靠,就必須要求所使用的估計(jì)量具備一些優(yōu)良的性質(zhì),這些性質(zhì)就構(gòu)成了判斷一個(gè)估計(jì)量?jī)?yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。常用的標(biāo)準(zhǔn)主要有一致性、無偏性、有效性、充分性和穩(wěn)健性等。
(一)一致性對(duì)於總體指標(biāo)的一個(gè)估計(jì)量,若其取值隨著樣本容量的增大越來越接近於總體指標(biāo)的真值,即估計(jì)誤差越來越小的可能性越來越大直至100%,則該估計(jì)量就稱為總體指標(biāo)的一致估計(jì)量,或稱為相合估計(jì)量??梢宰C明,由矩估計(jì)法所構(gòu)造出的估計(jì)量都是所估計(jì)總體指標(biāo)的一致估計(jì)量。如樣本均值是總體均值的一致估計(jì)量,樣本比例p是總體比例P的一致估計(jì)量,樣本方差s2也是總體方差σ2的一致估計(jì)量。(二)無偏性對(duì)於總體指標(biāo)的一個(gè)估計(jì)量,若其估計(jì)值的數(shù)學(xué)期望等於該總體指標(biāo)的真值,即其估計(jì)誤差的數(shù)學(xué)期望為0,則該估計(jì)量就稱為是總體指標(biāo)的無偏估計(jì)量??梢宰C明,樣本均值是總體均值的無偏估計(jì)量,而常規(guī)樣本方差卻並不是總體方差σ2的無偏估計(jì)量,修正樣本方差s2是總體方差σ2的無偏估計(jì)量。修正樣本方差即無偏樣本方差為:
(三)有效性對(duì)於任一總體指標(biāo),若存在兩個(gè)無偏估計(jì)量,其中一個(gè)估計(jì)量的估計(jì)誤差平均來說小於另一個(gè)估計(jì)量的估計(jì)誤差,則稱前一個(gè)估計(jì)量比後一個(gè)估計(jì)量有效。無偏估計(jì)量的估計(jì)誤差大小可用其方差衡量,所以兩個(gè)無偏估計(jì)量比較,方差較小者較為有效。對(duì)於一個(gè)總體指標(biāo)來說,若在其所有無偏估計(jì)量中能夠找到一個(gè)估計(jì)量,其方差最小,則該估計(jì)量就稱為是該總體指標(biāo)的最佳無偏估計(jì)量??梢宰C明,樣本均值是總體均值的最佳無偏估計(jì)量。對(duì)於有偏估計(jì)量,衡量其有效性可用均方誤差代替方差。估計(jì)量的均方誤差為:
(四)充分性對(duì)於一個(gè)總體指標(biāo),若其估計(jì)量提取了樣本中包含的有關(guān)該總體指標(biāo)的全部資訊,則此估計(jì)量就稱為該總體指標(biāo)的充分估計(jì)量。在多數(shù)情形下,矩法估計(jì)給出的總體指標(biāo)的估計(jì)量均是充分的。如在正態(tài)分佈總體之下,樣本均值是總體均值的充分估計(jì)量,樣本方差s2也是總體方差σ2的充分估計(jì)量。
(五)穩(wěn)健性如果用來估計(jì)總體指標(biāo)的樣本估計(jì)量對(duì)樣本數(shù)據(jù)的污染不敏感,也就是說估計(jì)量的數(shù)值不受被污染數(shù)據(jù)的干擾或受其干擾不大,那麼該估計(jì)量就是總體指標(biāo)的一個(gè)穩(wěn)健估計(jì)量。
實(shí)踐中常用的一種估計(jì)總體均值的穩(wěn)健估計(jì)量是切尾均值,切尾均值的計(jì)算公式為:四、估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)誤
(一)標(biāo)準(zhǔn)誤的概念樣本估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)差通常稱為該估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差,簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)誤。即:
標(biāo)準(zhǔn)誤是衡量一個(gè)估計(jì)量抽樣估計(jì)誤差大小的一個(gè)尺度。
(二)標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算1、樣本均值的標(biāo)準(zhǔn)誤(1)放回抽樣
(2)不放回抽樣(二)標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算
2、樣本比例的標(biāo)準(zhǔn)誤(1)放回抽樣(2)不放回抽樣
(三)影響標(biāo)準(zhǔn)誤的因素1、總體中各個(gè)體之間的差異程度??傮w中各個(gè)體取值之間的差異程度大即σ2也大,各總體指標(biāo)估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)誤的數(shù)值也就大,抽樣估計(jì)誤差也就大。2、樣本容量的大小。樣本容量大,總體指標(biāo)估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)誤則小,抽樣估計(jì)誤差也就越??;反之,樣本容量越小,抽樣估計(jì)誤差及其標(biāo)準(zhǔn)誤也就越大。3、抽取樣本的方式方法。抽樣方式方法不同,總體指標(biāo)估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)誤就會(huì)不同,抽樣估計(jì)誤差的大小也就不同。五、抽樣分佈的概念對(duì)於給定的總體和抽樣方式以及樣本容量,樣本指標(biāo)取值的概率分佈就稱為抽樣分佈。確定樣本容量下的抽樣分佈稱為樣本統(tǒng)計(jì)量的精確分佈,而樣本容量趨於無窮大時(shí)的抽樣分佈則稱為樣本統(tǒng)計(jì)量的極限分佈。
六、基本的抽樣分佈
(一)樣本均值的抽樣分佈1、任意總體大樣本2、正態(tài)總體小樣本六、基本的抽樣分佈
(二)樣本比例的抽樣分佈——大樣本六、基本的抽樣分佈(三)樣本方差的抽樣分佈——正態(tài)總體
七、區(qū)間估計(jì)的概念
記總體指標(biāo)為θ,樣本估計(jì)量為,事先給定概率為1-α,若根據(jù)樣本估計(jì)量的概率分佈可計(jì)算出一個(gè)區(qū)間,使得該區(qū)間包含總體參數(shù)θ的概率等於事先給定的概率1-α,即有:
成立,則該區(qū)間就稱為總體參數(shù)θ的置信區(qū)間,而概率1-α就稱為是置信概率或置信度。
八、區(qū)間估計(jì)的方法(一)均值的區(qū)間估計(jì)
1、大樣本下均值的區(qū)間估計(jì)由中心極限定理可知,對(duì)於大樣本而言,樣本均值的概率分佈總可近似地看作是正態(tài)分佈。若事先給定置信概率為1-α,則查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分佈概率數(shù)值表,可得標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分佈的上側(cè)分位數(shù)zα/2,就可得出總體均值μ的置信區(qū)間為:(一)均值的區(qū)間估計(jì)2、小樣本下正態(tài)總體均值的區(qū)間估計(jì)對(duì)於來自正態(tài)總體的一個(gè)小樣本,在給定的置信概率1-α之下,查自由度為(n-1)的t分佈表,可得t分佈的上側(cè)分位數(shù)tα/2,可得總體均值μ的置信區(qū)間為:
(二)比例的區(qū)間估計(jì)總體比例是兩點(diǎn)分佈總體的均值,其估計(jì)量樣本比例則是來自該總體的隨機(jī)樣本的均值。因此,在大樣本條件下,可根據(jù)中心極限定理用類似於大樣本情形下總體均值區(qū)間估計(jì)的方法來對(duì)總體比例進(jìn)行區(qū)間估計(jì)。有:(三)方差的區(qū)間估計(jì)
由抽樣分佈理論可知,對(duì)於來自正態(tài)總體的一個(gè)簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本,其修正樣本方差s2與總體方差σ2比值的(n-1)倍服從自由度為(n-1)的χ2分佈。若給定置信概率1-α,查自由度為(n-1)的χ2分佈表可得兩個(gè)分位數(shù)χ1-α/2和χα/2,則可得正態(tài)總體方差σ2的置信區(qū)間為:(四)單側(cè)置信區(qū)間
所謂單側(cè)置信區(qū)間,是將待估總體指標(biāo)的上置信限或下置信限指定在其上界或下界值上,並根據(jù)給定的置信概率求出另一置信限而得到的置信區(qū)間。記待估計(jì)總體指標(biāo)為θ,其取值上界為,取值下界為,樣本估計(jì)量為,對(duì)於給定的置信概率1-α,若有:
或者,有:
則稱區(qū)間和為總體指標(biāo)θ的單側(cè)置信區(qū)間。
九、樣本容量的確定若在給定1-α的置信概率之下,要求用樣本均值估計(jì)總體均值的抽樣估計(jì)誤差不超過δ,則由總體均值的抽樣估計(jì)誤差限的計(jì)算公式,可計(jì)算出必需最小樣本容量。(一)放回抽樣(二)不放回抽樣第六章
假設(shè)檢驗(yàn)
一、假設(shè)檢驗(yàn)的原理二、總體指標(biāo)假設(shè)檢驗(yàn)三、分佈假設(shè)檢驗(yàn)四、假設(shè)檢驗(yàn)的兩類錯(cuò)誤及功效一、假設(shè)檢驗(yàn)的原理(一)統(tǒng)計(jì)假設(shè)和檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量所謂統(tǒng)計(jì)假設(shè),就是關(guān)於總體分佈特徵的某種論斷。關(guān)於總體參數(shù)假設(shè)的檢驗(yàn),是假設(shè)檢驗(yàn)的核心內(nèi)容。記總體參數(shù)為θ,若要判斷θ是否等於某已知數(shù)值θ0,則該參數(shù)假設(shè)可表示為:
H0:θ=θ0,H1:θ≠θ0其中,假設(shè)H0:θ=θ0就是所要檢驗(yàn)的假設(shè),稱為原假設(shè)或零假設(shè);而假設(shè)H1:θ≠θ0則稱為對(duì)立假設(shè)或備擇假設(shè)。要檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)假設(shè)是否正確,需根據(jù)樣本所提供的資訊來進(jìn)行。包含總體分佈特徵的全部樣本資訊的樣本指標(biāo),是進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)的依據(jù),稱為檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。(二)顯著性水準(zhǔn)和拒絕域進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),概率論中關(guān)於小概率事件在一次試驗(yàn)中是不可能事件的原則是其所遵循的基本原則。通常取小概率事件的概率臨界值為0.05或0.01,用α表示,稱為假設(shè)檢驗(yàn)的顯著性水準(zhǔn)。在原假設(shè)成立的條件下,由檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的概率分佈,對(duì)於給定的顯著性水準(zhǔn),就可確定出由抽樣誤差引起的樣本估計(jì)值對(duì)總體參數(shù)原假設(shè)值的可能的最大偏離值,作為判斷原假設(shè)正確與否的臨界值。樣本估計(jì)量偏離總體參數(shù)原假設(shè)值過大的區(qū)域,就是否定原假設(shè)的區(qū)域,稱為否定域或拒絕域,而否定域以外的區(qū)域則稱為接受域。(二)顯著性水準(zhǔn)和拒絕域
1、雙側(cè)檢驗(yàn)若要檢驗(yàn)的假設(shè)為:
H0:θ=θ0,
H1:θ≠θ0
則否定域應(yīng)建立在與原假設(shè)值的正負(fù)偏離超出給定臨界值的兩邊,這種檢驗(yàn)方法稱為雙側(cè)檢驗(yàn)。(二)顯著性水準(zhǔn)和拒絕域
2、左側(cè)檢驗(yàn)若要檢驗(yàn)的假設(shè)為:
H0:θ≥θ0,
H1:θ<θ0
則否定域應(yīng)建立在與原假設(shè)值的負(fù)偏離超出給定臨界值的一邊,這種檢驗(yàn)方法稱為左側(cè)檢驗(yàn)。(二)顯著性水準(zhǔn)和拒絕域
3、右側(cè)檢驗(yàn)若要檢驗(yàn)的假設(shè)為:
H0:θ≤θ0,
H1:θ>θ0
則否定域應(yīng)建立在與原假設(shè)值的正偏離超出給定臨界值的一邊,這種檢驗(yàn)方法稱為右側(cè)檢驗(yàn)。(三)假設(shè)檢驗(yàn)的p值
檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的取值落在其實(shí)際樣本值之外的概率,就稱為假設(shè)檢驗(yàn)的p值。(四)假設(shè)檢驗(yàn)的程式
(1)提出原假設(shè)H0和備擇假設(shè)H1;(2)規(guī)定檢驗(yàn)的顯著性水準(zhǔn)α;(3)構(gòu)造用於檢驗(yàn)的樣本指標(biāo),即檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量;(4)在原假設(shè)為真的假定下,根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的概率分佈,確定出檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的臨界值,並由此臨界值構(gòu)造出檢驗(yàn)的拒絕域和接受域;或者計(jì)算出假設(shè)檢驗(yàn)的p值;(5)比較檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的實(shí)際樣本值與其臨界值,或者比較檢驗(yàn)的p值與顯著性水準(zhǔn)α,並根據(jù)比較的結(jié)果做出拒絕或不能拒絕原假設(shè)的決策。
二、總體指標(biāo)假設(shè)檢驗(yàn)
(一)均值的檢驗(yàn)
1、單一總體均值的檢驗(yàn)
H0:μ=μ0,H1:μ≠μ0或μ<μ0或μ>μ0
(1)大樣本情形——正態(tài)分佈z檢驗(yàn)
(2)小樣本情形(正態(tài)總體)——t檢驗(yàn)(一)均值的檢驗(yàn)
2、兩總體均值的比較
H0:μ1=μ2,H1:μ1≠μ2或μ1>μ2或μ1<μ2
(1)大樣本情形——正態(tài)分佈z檢驗(yàn)
(2)小樣本情形(正態(tài)總體)——t檢驗(yàn)其中s2為用自由度加權(quán)的兩樣本方差的平均數(shù)。(二)比例的檢驗(yàn)
1、單一總體比例的檢驗(yàn)
——大樣本(1)假設(shè)
H0:P=P0,H1:P≠P0
或P>P0
或P<P0
(2)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量——正態(tài)分佈z檢驗(yàn)(二)比例的檢驗(yàn)
2、兩總體比例的比較
(1)假設(shè)
H0:P1=P2,H1:P1≠P2
或P1>P2
或P1<P2
(2)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量——正態(tài)分佈z檢驗(yàn)其中p為兩樣本比例的加權(quán)平均數(shù):(三)方差的檢驗(yàn)
1、單一總體方差的檢驗(yàn)(正態(tài)總體)(1)假設(shè)或或(2)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量——χ2檢驗(yàn)
(三)方差的檢驗(yàn)
2、兩總體方差的比較(正態(tài)總體)(1)假設(shè)或或(2)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量——F檢驗(yàn)
(四)相關(guān)係數(shù)的檢驗(yàn)
1、假設(shè)H0:ρ=0,H1:ρ≠02、檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量——t檢驗(yàn)三、分佈假設(shè)檢驗(yàn)(一)擬合適度檢驗(yàn)
1、擬合適度檢驗(yàn)的概念檢驗(yàn)所考察總體是否服從某種特定的分佈,稱為擬合適度檢驗(yàn)。
2、擬合適度檢驗(yàn)的假設(shè)
H0:總體服從某分佈,H1:總體不服從某分佈
3、檢驗(yàn)方法——χ2
檢驗(yàn)
(二)列聯(lián)表檢驗(yàn)
1、檢驗(yàn)的假設(shè)
H0:變數(shù)A和B獨(dú)立,H1:變數(shù)A和B不獨(dú)立
2、檢驗(yàn)方法——χ2
檢驗(yàn)
四、假設(shè)檢驗(yàn)的兩類錯(cuò)誤與功效(一)兩類錯(cuò)誤的概念
(二)兩類錯(cuò)誤的概率
第一類錯(cuò)誤的概率α
,第二類錯(cuò)誤的概率β
(三)假設(shè)檢驗(yàn)的功效1、功效的概念——備擇假設(shè)正確並接受了它的概率為(1-β),此概率就稱為假設(shè)檢驗(yàn)的功效。
2、功效曲線(四)必要樣本容量的確定
1、兩類錯(cuò)誤發(fā)生概率的關(guān)係假設(shè)檢驗(yàn)中犯第二類錯(cuò)誤的概率與犯第一類錯(cuò)誤的概率成反方向關(guān)係,如果既要提高檢驗(yàn)的功效而又不想使犯第一類錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)增大,那麼只能是增加樣本容量。
2、必要樣本容量的確定對(duì)於總體均值假設(shè)H0:μ=μ0,H1:μ=μ1>μ0,使用z檢驗(yàn)法,可得:第七章
方差分析
一、方差分析的概念二、方差分析的意義三、單因數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型
四、模型參數(shù)的估計(jì)
五、單因數(shù)方差分析表六、各水準(zhǔn)效應(yīng)的多重比較七、隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)與多因素方差分析的特點(diǎn)一、方差分析的概念在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,人們常常需要對(duì)影響所觀測(cè)變數(shù)的各種主要因素進(jìn)行分析,以便找出各個(gè)因素在什麼狀態(tài)下可使所觀測(cè)的變數(shù)取得最佳數(shù)值。為此,首先需要在各種主要影響因素的不同狀態(tài)下對(duì)所研究變數(shù)的取值進(jìn)行觀測(cè),然後再對(duì)觀測(cè)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。方差分析就是分析推斷各種因素狀態(tài)對(duì)所觀測(cè)變數(shù)的影響效應(yīng)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法。
二、方差分析的意義首先,需要確定的是一個(gè)因數(shù)的各個(gè)水準(zhǔn)的作用是否相同。如果相同,說明這個(gè)因數(shù)不管取哪種水準(zhǔn)對(duì)觀測(cè)變數(shù)無不同影響,那麼這個(gè)因數(shù)實(shí)際上無關(guān)緊要,可納入平均效應(yīng)中去,這時(shí)稱這個(gè)因數(shù)是不顯著的。自然,如果一個(gè)因數(shù)的各個(gè)水準(zhǔn)的作用不同,那麼這時(shí)就稱此因數(shù)是顯著的。其次,如果所考察的因數(shù)是顯著的,那麼就要找出該因數(shù)的最佳水準(zhǔn)或者各個(gè)顯著因數(shù)的各種水準(zhǔn)的最佳配合,以指導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的實(shí)踐活動(dòng)。
三、單因數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型
假設(shè)所考察的因數(shù)為A,有m個(gè)不同的水準(zhǔn)A1,A2,…,Am。在各個(gè)水準(zhǔn)下分別進(jìn)行了n1,n2,…,nm次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)觀測(cè),得到變數(shù)觀測(cè)值為yij,i=1,2,…,m,j=1,2,…,ni,則有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型為:
yij=μ+αi+εij;i=1,2,…,m;j=1,2,…,ni.
或者寫為:
yij=μi+εij
;i=1,2,…,m;j=1,2,…,ni.
其中μ為平均效應(yīng),αi為因數(shù)A的第i個(gè)水準(zhǔn)Ai對(duì)觀測(cè)變數(shù)的作用,稱為水準(zhǔn)Ai的效應(yīng),μi=μ+αi為在水準(zhǔn)Ai下觀測(cè)變數(shù)的總體平均值,εij仍表示實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的隨機(jī)誤差。
四、模型參數(shù)的估計(jì)
(一)總均值和組均值(二)模型參數(shù)的矩估計(jì)五、單因數(shù)方差分析表
(一)檢驗(yàn)的假設(shè)
H0:α1=α2=…=αm=0H1:至少αi≠0或
H0:μ1=μ2=…=μmH1:至少μi≠μk
(二)總變動(dòng)平方和的分解
SST=SSA+SSE即:五、單因數(shù)方差分析表
(三)方差分析表的構(gòu)造(四)檢驗(yàn)方法——F檢驗(yàn)(單側(cè))六、各水準(zhǔn)效應(yīng)的多重比較
(一)檢驗(yàn)假設(shè)
H0:αi=αkH1:αi≠αk
或H0:μi=μkH1:μi≠μk
(二)檢驗(yàn)方法——t檢驗(yàn)(雙側(cè))
七、多因數(shù)方差分析的特點(diǎn)
一、隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)的特點(diǎn)及其數(shù)據(jù)分析
——試驗(yàn)單位之間存在較大的差異二、多因數(shù)方差分析的特點(diǎn)
——不同因數(shù)的水準(zhǔn)組合可能存在交互作用第八章回歸分析
一、回歸的概念與回歸模型的確定二、樣本觀測(cè)模型和樣本回歸函數(shù)三、一元線性回歸分析四、多元線性回歸分析五、回歸診斷一、回歸的概念與模型確定
設(shè)隨機(jī)變數(shù)y與變數(shù)x1、x2、…、xk之間存在相關(guān)關(guān)係,則y與x1、x2、…、xk的數(shù)學(xué)模型可表示為:
y=f(x1,x2,…,xk)+u
其中u為隨機(jī)因素影響,若引數(shù)x1、x2、…、xk的值給定時(shí),隨機(jī)影響u的期望為0,則因變數(shù)y的條件數(shù)學(xué)期望就是唯一確定的,即有:
E(y/x)=f(x1、x2、…、xk)
此條件期望就稱為y的回歸值,表示y的回歸值與引數(shù)關(guān)係的函數(shù)式就稱為y的回歸函數(shù)。若引數(shù)只有一個(gè),則稱為一元回歸函數(shù);若引數(shù)有兩個(gè)或多個(gè),則稱為多元回歸函數(shù)。一、回歸的概念與模型確定
回歸模型的確定方法有二:(一)定性分析(二)線性近似——實(shí)踐中,常用的回歸函數(shù)為線性函數(shù),相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型的形式為:
y=β0+β1x1+β2x2+…+βkxk+u
其中β0、β1、β2、…、βk統(tǒng)稱為回歸係數(shù),因變數(shù)y對(duì)引數(shù)x1、x2、…、xk的回歸函數(shù)為:
E(y/x)=β0+β1x1+β2x2+…+βkxk
二、樣本觀測(cè)模型和樣本回歸函數(shù)
設(shè)樣本觀測(cè)值為(yj,x1j,x2j,…,xkj),j=1,2,…,n,則對(duì)於線性模型來說,有:
yj=β0+β1x1j+β2x2j+…+βkxkj+uj
,
j=1,…,n.
這n個(gè)關(guān)係式稱為因變數(shù)y的觀測(cè)模型。由此觀測(cè)模型可估計(jì)得出模型中各個(gè)參數(shù)的估計(jì)值,從而得出樣本回歸函數(shù)為:三、一元線性回歸分析
(一)散點(diǎn)圖設(shè)樣本觀測(cè)值分別為(x1y1)、(x2,y2)、…、(xn,yn),在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)將這n對(duì)觀測(cè)值用n個(gè)點(diǎn)表示出來,所形成的圖形稱為散點(diǎn)圖。通過觀察散點(diǎn)圖的形狀,可輔助判斷回歸函數(shù)的具體形式。一元線性回歸模型的形式為:
y=β0+β1x+u(二)模型參數(shù)的最小二乘估計(jì)
1、最小二乘估計(jì)的原理所謂最小二乘估計(jì),就是尋找使樣本觀測(cè)模型的隨機(jī)誤差平方和最小的參數(shù)值作為回歸模型參數(shù)的估計(jì)值。
2、求一元線性回歸模型係數(shù)的正規(guī)方程組(二)模型參數(shù)的最小二乘估計(jì)
3、回歸係數(shù)的最小二乘估計(jì)公式
4、樣本回歸方程(二)模型參數(shù)的最小二乘估計(jì)
5、殘差與殘差平方和的計(jì)算
6、回歸模型隨機(jī)誤差的方差的估計(jì)(三)回歸的方差分析
1、因變數(shù)總變動(dòng)平方和的分解即:SST=SSR+SSE2、判定係數(shù)(三)回歸的方差分析
3、一元線性回歸的方差分析表
4、檢驗(yàn)假設(shè)
H0:ρ=0,H1:ρ≠05、檢驗(yàn)方法——F檢驗(yàn)方差來源平方和自由度均方F值p值回歸殘差SSRSSE1n-2SSRSSE/(n-2)Fp總和SSTn-1
(四)回歸係數(shù)的t檢驗(yàn)
1、檢驗(yàn)的假設(shè)
H0:β1=0,
H1:β1≠0
H0:β0=0,
H1:β0≠02、檢驗(yàn)的方法——t檢驗(yàn)(五)利用回歸直線進(jìn)行預(yù)測(cè)
所謂預(yù)測(cè)就是在給定引數(shù)x的數(shù)值的條件下,估計(jì)因變數(shù)y的數(shù)值,有點(diǎn)預(yù)測(cè)和區(qū)間預(yù)測(cè)兩種。
1、點(diǎn)預(yù)測(cè)
2、區(qū)間預(yù)測(cè)
(六)一元線性回歸模型的推廣
實(shí)踐中,有時(shí)用線性模型來描述變數(shù)x和y之間的關(guān)係並不恰當(dāng),這時(shí)就需要考慮各種曲線模型。對(duì)於有些曲線模型來說,容易將它們化成下麵的形式:
g(y)=β0+β1h(x)+u
若仍假定隨機(jī)誤差u服從正態(tài)分佈即u~N(0,σ2),則y對(duì)x的曲線回歸問題就可化為函數(shù)g(y)對(duì)函數(shù)h(x)的直線回歸問題,從而就可用一元線性回歸的方法來處理,這實(shí)際上是一元線性回歸模型和方法的推廣。
四、多元線性回歸分析(一)多元線性回歸模型的設(shè)定
(二)模型參數(shù)的最小二乘估計(jì)
(三)多元線性回歸模型的假設(shè)檢驗(yàn)
(四)偏相關(guān)係數(shù)和複相關(guān)係數(shù)(五)利用多元線性回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè)(六)多元線性回歸模型的推廣
五、線性回歸診斷
(一)回歸診斷的內(nèi)容
1、線性回歸分析的基本假定——對(duì)於線性回歸模型,通常假定隨機(jī)誤差uj滿足下列假定:
(1)數(shù)學(xué)期望為0,即E(uj)=0;
(2)具有同一方差σ2,即Var(uj)=σ2;
(3)相互獨(dú)立,即Cov(ui,uj)=0;
(4)服從正態(tài)分佈,即uj~N(0,σ2)。
2、回歸診斷的內(nèi)容——所謂回歸診斷,主要就是診斷樣本觀測(cè)數(shù)據(jù)是否滿足回歸分析的基本假定,以及樣本觀測(cè)數(shù)據(jù)中是否存在不同於絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù),等等。
(二)回歸診斷的方法
1、殘差圖進(jìn)行回歸診斷,通常可用殘差圖進(jìn)行。所謂殘差圖就是以因變數(shù)的觀測(cè)值yj或引數(shù)值x1j、x2j、…、xkj或因變數(shù)回歸值等為橫坐標(biāo),且以殘差或其標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值為縱坐標(biāo)所作出的散點(diǎn)圖。(二)回歸診斷的方法
2、異方差與方差穩(wěn)定性變換所謂異方差,就是指因變數(shù)的方差不是常數(shù),而是隨著自身取值的變化而變化,或者隨著某個(gè)或某些引數(shù)取值的變化而變化。對(duì)於具有這種異方差性的樣本數(shù)據(jù),其殘差圖通常表現(xiàn)為在因變數(shù)回歸值較小的一端殘差點(diǎn)的散佈範(fàn)圍窄,而在因變數(shù)回歸值較大的一端殘差點(diǎn)的散佈範(fàn)圍寬,因而就可以用殘差圖來診斷是否存在異方差性。如果樣本數(shù)據(jù)具有異方差性,那麼可通過對(duì)因變數(shù)或一些引數(shù)作變換,來改善方差的非齊性。這些變換統(tǒng)稱為方差穩(wěn)定化變換,
(三)異常數(shù)據(jù)的診斷
1、異常數(shù)據(jù)的概念所謂異常數(shù)據(jù)是指相對(duì)於多數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)而言殘差絕對(duì)值較大的個(gè)別觀測(cè)數(shù)據(jù),通常稱為奇異值或奇異點(diǎn)。
2、異常數(shù)據(jù)的檢測(cè)異常數(shù)據(jù)在樣本的散點(diǎn)圖上表現(xiàn)為遠(yuǎn)離絕大多數(shù)觀測(cè)點(diǎn)的孤立點(diǎn),在殘差圖上則表現(xiàn)為殘差值很大而遠(yuǎn)離大多數(shù)殘差點(diǎn)的孤立點(diǎn),因此也可以用殘差圖來進(jìn)行診斷樣本數(shù)據(jù)中是否有異常點(diǎn),以及判斷哪些觀測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)可能是異常點(diǎn)。
第九章時(shí)間序列分析
一、時(shí)間序列的採集與分類二、時(shí)間序列特徵指標(biāo)測(cè)度三、時(shí)間序列構(gòu)成分析四、時(shí)間序列自回歸分析一、時(shí)間序列的採集與分類
所謂時(shí)間序列,就是按照時(shí)間順序觀測(cè)取得的某個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的一系列觀測(cè)值,也稱為時(shí)間數(shù)列。時(shí)間序列是對(duì)某個(gè)事物的發(fā)展過程按照時(shí)間順序觀測(cè)所取得的一個(gè)樣本,而人們所研究事物的發(fā)展過程就是所要研究的總體。樣本作為總體的代表,可以反映出事物發(fā)展過程的一些特點(diǎn)和規(guī)律。因此,類似於截面數(shù)據(jù),時(shí)間序列作為一種重要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)分析中也具有重要的作用。
(一)時(shí)間序列的採集
1、瞬間採樣。若所考察的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)是事物的存量指標(biāo),則可以每隔一定的時(shí)間,觀測(cè)登記一次其在當(dāng)時(shí)的現(xiàn)存數(shù)量,稱為瞬間採樣。
2、累積採樣。若所考察的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)是事物的流量指標(biāo),則可以每隔一定的時(shí)間,計(jì)算登記一次其在以前某段時(shí)間內(nèi)的累積發(fā)生數(shù)量,稱為累積採樣。
3、特徵採樣。對(duì)於所考察的事物,也可每隔一定的時(shí)間,計(jì)算登記一次其在以前某段時(shí)間內(nèi)的特徵值,稱為特徵採樣。(二)時(shí)間序列的分類
1、按指標(biāo)性質(zhì)分類(1)時(shí)點(diǎn)序列。由瞬間採樣方法得到的時(shí)間序列即存量指標(biāo)的一系列順序觀測(cè)值序列,稱為時(shí)點(diǎn)序列。(2)時(shí)期序列。由累積採樣方法得到的時(shí)間序列即流量指標(biāo)的一系列順序觀測(cè)值序列,稱為時(shí)期序列。(3)特徵序列。由特徵採樣方法得到的時(shí)間序列即特徵指標(biāo)的一系列順序觀測(cè)值序列,稱為特徵序列。(二)時(shí)間序列的分類
2、按指標(biāo)數(shù)值變化特徵分類(1)平穩(wěn)序列。如果一個(gè)時(shí)間序列中的指標(biāo)數(shù)值不存在持續(xù)增長(zhǎng)或下降的趨勢(shì),並且其波動(dòng)的幅度在不同的時(shí)間也沒有明顯的差異,那麼該時(shí)間序列就是一個(gè)平穩(wěn)序列。(2)非平穩(wěn)序列。如果一個(gè)時(shí)間序列中的指標(biāo)數(shù)值存在著持續(xù)增長(zhǎng)或下降的趨勢(shì),或者其波動(dòng)的幅度在不同的時(shí)間有明顯的差異,那麼該時(shí)間序列就是一個(gè)非平穩(wěn)序列。(三)時(shí)間序列分析的意義
首先,揭示事物發(fā)展變化過程中的各種特徵和特點(diǎn),認(rèn)識(shí)事物的運(yùn)動(dòng)方式,把握事物的發(fā)展方向,掌握其發(fā)展變化的趨勢(shì)和規(guī)律。其次,運(yùn)用已經(jīng)掌握的事物發(fā)展變化的特點(diǎn)和規(guī)律,對(duì)事物未來的發(fā)展變化進(jìn)行有效的推斷和預(yù)測(cè)。再次,揭示各種事物變動(dòng)之間的相互關(guān)係和相互作用方式,以便利用這些已經(jīng)掌握的事物之間的作用方式,對(duì)某些事物的發(fā)展變化實(shí)施有效的控制。
二、時(shí)間序列特徵指標(biāo)測(cè)度
一、時(shí)間序列均值的測(cè)度
二、時(shí)間序列的波動(dòng)性與自相關(guān)性測(cè)度
一、時(shí)間序列特徵指標(biāo)測(cè)度
(一)時(shí)間序列均值的測(cè)度
1、趨勢(shì)平穩(wěn)序列均值的計(jì)算對(duì)於不存在持續(xù)增長(zhǎng)或下降趨勢(shì)的時(shí)間序列即趨勢(shì)平穩(wěn)序列,其各個(gè)數(shù)值均圍繞著一個(gè)固定的數(shù)值上下波動(dòng),其均值就代表了各個(gè)數(shù)值的波動(dòng)中心,因此計(jì)算其均值是有意義的。設(shè)給定的均值平穩(wěn)時(shí)間數(shù)列為x1、x2、…、xn,則其均值就為:(一)時(shí)間序列均值的測(cè)度
2、趨勢(shì)非平穩(wěn)序列的平穩(wěn)化變換
(1)差分變換
xt=Δyt=yt-yt-1
(2)環(huán)比變換(3)對(duì)數(shù)差分變換
xt=Δlog(yt)=log(yt)-log(yt-1)(一)時(shí)間序列均值的測(cè)度
3、平均增長(zhǎng)率的兩種計(jì)算方法
(1)幾何平均法
假設(shè)所給定的具有等比或近似等比增長(zhǎng)趨勢(shì)的時(shí)間序列為y0、y1、y2、…、yn,則通過環(huán)比變換,就可以得到一個(gè)環(huán)比發(fā)展速度序列為x1、x2、…、xn,則平均發(fā)展速度為:
(一)時(shí)間序列均值的測(cè)度3、平均增長(zhǎng)率的兩種計(jì)算方法
(2)代數(shù)平均法
從最初水準(zhǔn)出發(fā),用平均發(fā)展速度等比增長(zhǎng)推算,令各期推算水準(zhǔn)之和等於各期實(shí)際水準(zhǔn)之和,則有方程式為:(二)時(shí)間序列的波動(dòng)性與
自相關(guān)性測(cè)度
1、自協(xié)方差記給定的時(shí)間序列為x1、x2、…、xn,則其自協(xié)方差可定義為:
2、自相關(guān)係數(shù)三、時(shí)間序列構(gòu)成分析
(一)時(shí)間序列的構(gòu)成因素與構(gòu)成模型
1、趨勢(shì)變動(dòng)T(t)2、季節(jié)變動(dòng)S(t)3、迴圈變動(dòng)C(t)4、隨機(jī)變動(dòng)I(t)
加法模型:Y(t)=T(t)+S(t)+C(t)+I(t)
乘法模型:Y(t)=T(t)·S(t)·C(t)·I(t)
(二)長(zhǎng)期趨勢(shì)的測(cè)定
1、常用的長(zhǎng)期趨勢(shì)模型
(1)直線趨勢(shì)模型:T(t)=a+bt(2)指數(shù)曲線趨勢(shì):T(t)=abt(3)二次曲線趨勢(shì):T(t)=a+bt+ct2(4)修正指數(shù)曲線:T(t)=k+abt(5)邏輯曲線模型:T(t)=k/(1+abt)(6)龔珀茨曲線模型:(7)雙指數(shù)曲線模型:T(t)=k+ae-αt+be-βt
(二)長(zhǎng)期趨勢(shì)的測(cè)定
2、趨勢(shì)模型參數(shù)的估計(jì)方法
(1)最小二乘法
例如,對(duì)於直線趨勢(shì)模型:
T(t)=a+bt使用最小二乘法可得參數(shù)a和b估計(jì)值為:
(二)長(zhǎng)期趨勢(shì)的測(cè)定
2、趨勢(shì)模型參數(shù)的估計(jì)方法
(2)分段總和法例如,對(duì)於修正指數(shù)曲線趨勢(shì)模型:
T(t)=k+abt
將時(shí)間序列等分為三段,各段分別求和,則得方程組為:(三)季節(jié)變動(dòng)的測(cè)定
1、同期直接平均法
(1)計(jì)算各季(月)平均數(shù)(2)計(jì)算總平均數(shù)
(3)計(jì)算季節(jié)指數(shù)(三)季節(jié)變動(dòng)的測(cè)定
2、同期移動(dòng)平均法
(1)計(jì)算各期移動(dòng)平均數(shù)(2)計(jì)算各期季節(jié)隨機(jī)值(3)計(jì)算季節(jié)指數(shù)(4)分?jǐn)傆?jì)算誤差(四)迴圈變動(dòng)的測(cè)定
1、直接測(cè)定法
(1)計(jì)算各期的年距環(huán)比發(fā)展速度
(2)使用移動(dòng)平均法計(jì)算迴圈指數(shù)(四)迴圈變動(dòng)的測(cè)定
2、剩餘測(cè)定法
(1)計(jì)算各期的迴圈隨機(jī)值
(2)使用移動(dòng)平均法計(jì)算迴圈指數(shù)(五)隨機(jī)變動(dòng)的測(cè)定
對(duì)於一個(gè)時(shí)間序列,若已分別測(cè)定得出其長(zhǎng)期趨勢(shì),季節(jié)變動(dòng)和迴圈變動(dòng),則將這三種變動(dòng)逐一分離出去,所餘即為隨機(jī)變動(dòng)。即:
四、時(shí)間序列自回歸分析(一)時(shí)間序列自回歸模型的構(gòu)建
1、平穩(wěn)時(shí)間序列自回歸模型
2、非平穩(wěn)時(shí)間序列自回歸模型(1)差分自回歸模型(2)帶趨勢(shì)項(xiàng)的自回歸模型(一)時(shí)間序列自回歸模型的構(gòu)建3、季度或月份時(shí)間序列自回歸模型(1)季節(jié)差分自回歸模型(2)帶季節(jié)虛擬變數(shù)的自回歸模型(二)時(shí)間序列自回歸模型的
估計(jì)與檢驗(yàn)
1、時(shí)間序列自回歸模型階數(shù)的選擇
——從最低階開始進(jìn)行比較
2、時(shí)間序列自回歸模型的估計(jì)
——最小二乘法
3、時(shí)間序列自回歸模型的檢驗(yàn)
——回歸係數(shù)t檢驗(yàn)(三)應(yīng)用時(shí)間序列自回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè)
根據(jù)時(shí)間序列自回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè),也就是將時(shí)間序列變數(shù)的現(xiàn)在和過去的實(shí)際值代入自回歸模型得出未來的估計(jì)值,將現(xiàn)在和過去的實(shí)際值以及未來的估計(jì)值代入自回歸模型,得出更遠(yuǎn)的未來的估計(jì)值。第十章統(tǒng)計(jì)決策分析
一、統(tǒng)計(jì)決策的要素和程式二、非概率型決策三、先驗(yàn)概率型決策四、後驗(yàn)概率型決策
一、統(tǒng)計(jì)決策的要素和程式(一)決策的概念——針對(duì)面臨的問題和客觀環(huán)境,做出某種行動(dòng)決定的過程,就是決策。如果決策過程中所使用的分析推斷方法主要是統(tǒng)計(jì)分析推斷方法,那麼這種決策就被稱為統(tǒng)計(jì)決策。(二)決策的類型劃分
1、確定性決策
2、非確定性決策——(1)概率型決策(2)非概率型決策一、統(tǒng)計(jì)決策的要素和程式(三)統(tǒng)計(jì)決策三要素——決策者面對(duì)的客觀環(huán)境具有不確定性,需要使用統(tǒng)計(jì)分析推斷方法對(duì)決策的行動(dòng)結(jié)果進(jìn)行分析,這是統(tǒng)計(jì)決策的主要特徵。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)決策,必須具有以下三個(gè)基本要素。(1)客觀環(huán)境的可能狀態(tài)集——Θ={θi}(2)決策者的可行行動(dòng)集——A={aj}(3)決策行動(dòng)的收益函數(shù)或損失函數(shù)
——收益函數(shù)Q(θi,aj)或損失函數(shù)L(θi,aj)
一、統(tǒng)計(jì)決策的要素和程式(四)常用的損失函數(shù)
1、線性損失函數(shù)
2、平方誤差損失函數(shù)
一、統(tǒng)計(jì)決策的要素和程式(五)收益矩陣表和損失矩陣表
當(dāng)客觀環(huán)境的狀態(tài)集和決策者的行動(dòng)集都只包含有限個(gè)元素時(shí),決策行動(dòng)的收益函數(shù)或損失函數(shù)也可用收益矩陣表和損失矩陣表來表示。
一、統(tǒng)計(jì)決策的要素和程式一個(gè)完整的統(tǒng)計(jì)決策過程包括有下列四個(gè)步驟:(1)確定決策目標(biāo)(2)擬定各種可行的行動(dòng)方案(3)通過比較分析選出最佳的行動(dòng)方案(4)決策的執(zhí)行統(tǒng)計(jì)決策的這四個(gè)步驟,又分別稱為統(tǒng)計(jì)決策的參謀活動(dòng)階段,設(shè)計(jì)活動(dòng)階段,抉擇活動(dòng)階段和任務(wù)執(zhí)行階段。二、非概率型決策
(一)非概率型決策的條件非概率型決策就是決策者在僅僅知道客觀環(huán)境可能有哪幾種狀態(tài)、但卻不知道每一種可能狀態(tài)出現(xiàn)概率的條件下的決策。這也就是說,非概率決策也就是在僅僅具備決策的三個(gè)基本要素的條件下的決策。(二)非概率型決策的準(zhǔn)則
1、大中取大準(zhǔn)則大中取大準(zhǔn)則也稱為樂觀準(zhǔn)則,決策者按照對(duì)客觀環(huán)境狀態(tài)的最樂觀的設(shè)想,尋求取得最大的收益。按照這種準(zhǔn)則進(jìn)行決策,首先可找出每個(gè)行動(dòng)方案下收益函數(shù)的最大值,然後再找出這些最大值中的最大值,並將此最大值所屬的行動(dòng)方案作為最終選擇出的行動(dòng)方案。如果記大中取大準(zhǔn)則下的最佳行動(dòng)方案為a*,則有:
(二)非概率型決策的準(zhǔn)則
2、小中取大準(zhǔn)則小中取大準(zhǔn)則也稱為悲觀準(zhǔn)則,決策者按照對(duì)客觀環(huán)境狀態(tài)的最悲觀的設(shè)想,尋求取得最大的收益。按照這種準(zhǔn)則進(jìn)行決策,首先可找出每個(gè)行動(dòng)方案下收益函數(shù)的最小值,然後再找出這些最小值中的最大值,並將此最大值所屬的行動(dòng)方案作為最終選擇出的行動(dòng)方案。如果記小中取大準(zhǔn)則下的最佳行動(dòng)方案為a*,則有:
(二)非概率型決策的準(zhǔn)則
3、折中準(zhǔn)則折中準(zhǔn)則又稱為赫維茨準(zhǔn)則,決策者可以根據(jù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)選取一個(gè)係數(shù)值α,0<α<1,作為對(duì)客觀環(huán)境的樂觀判斷與悲觀判斷的折中係數(shù),然後用此折中係數(shù)計(jì)算每一個(gè)行動(dòng)方案的最大收益和最小收益的折中值,最後選出折中值最大的行動(dòng)方案作為最終選定的行動(dòng)方案。記行動(dòng)方案a的折中值為H(a),則其計(jì)算公式可表示為:
(二)非概率型決策的準(zhǔn)則
4、大中取小準(zhǔn)則
大中取小準(zhǔn)則就是從損失函數(shù)的角度出發(fā)給出的決策準(zhǔn)則,也稱為薩維奇(Savage)準(zhǔn)則。按照這種準(zhǔn)則進(jìn)行決策,首先可找出每個(gè)行動(dòng)方案下?lián)p失函數(shù)的最大值,然後再找出這些最大值中的最小值,並將此最小值所屬的行動(dòng)方案作為最終選擇出的行動(dòng)方案。如果記大中取小準(zhǔn)則下的最佳行動(dòng)方案為a*,則有:
三、先驗(yàn)概率型決策(一)先驗(yàn)概率型決策的條件如果決策者除了掌握有客觀環(huán)境的可能狀態(tài)集、決策者的可行行動(dòng)集和決策行動(dòng)的收益函數(shù)或損失函數(shù)這三個(gè)進(jìn)行決策分析的基本要素之外,還掌握有客觀環(huán)境的各種可能狀態(tài)出現(xiàn)的先驗(yàn)概率分佈,那麼就可以使用先驗(yàn)概率型決策分析方法進(jìn)行分析。(二)先驗(yàn)概率型決策的準(zhǔn)則
1、期望損益準(zhǔn)則所謂期望損益準(zhǔn)則,就是以每個(gè)行動(dòng)方案的期望收益或期望損失為標(biāo)準(zhǔn),選出期望收益最大或者期望損失最小的行動(dòng)方案,作為最終確定的行動(dòng)方案。仍記決策者選中的行動(dòng)方案為a*,則按照期望損益準(zhǔn)則進(jìn)行決策就必須有:或者有:(二)先驗(yàn)概率型決策的準(zhǔn)則
2、最大可能準(zhǔn)則可以看出,期望損益準(zhǔn)則無疑是進(jìn)行重複性決策的一個(gè)不錯(cuò)的準(zhǔn)則,但是在經(jīng)濟(jì)管理和商務(wù)活動(dòng)中,也有許多決策問題並不能重複出現(xiàn),而只是一種一次性決策問題。對(duì)於一次性決策問題來說,期望損益準(zhǔn)則就不見得仍是一個(gè)不錯(cuò)的決策準(zhǔn)則。實(shí)際上,對(duì)於一次性決策來說,平均意義的期望收益和期望損失根本就無從談起,所以期望損益準(zhǔn)則並不合適。在一次性決策中,一個(gè)可用的決策準(zhǔn)則就是最大可能準(zhǔn)則。所謂最大可能準(zhǔn)則,就是選擇在最可能出現(xiàn)的客觀狀態(tài)下收益最大或損失最小的行動(dòng)方案作為最終選定的行動(dòng)方案。
(二)先驗(yàn)概率型決策的準(zhǔn)則
3、渴望水準(zhǔn)準(zhǔn)則所謂渴望水準(zhǔn)準(zhǔn)則,就是以決策者的渴望收益值為標(biāo)準(zhǔn),選取最大可能取得此渴望收益值的行動(dòng)方案作為所選擇的行動(dòng)方案。若記決策者的渴望收益值為Q*,決策者採取行動(dòng)方案a可取得的收益大於決策者的渴望收益值的概率為P[Q(θ,a)≥Q*],則按照渴望水準(zhǔn)準(zhǔn)則,決策者的最佳行動(dòng)方案a*就是滿足下式的那個(gè)行動(dòng)方案:
(三)決策樹技術(shù)
統(tǒng)計(jì)決策還可以用圖的形式進(jìn)行,決策實(shí)踐中常用的圖形是決策樹,其名稱來源於圖的形狀像棵樹。
四、後驗(yàn)概率型決策
(一)後驗(yàn)概率型決策的概念決策者事先對(duì)客觀環(huán)境各種可能狀態(tài)的概率分佈的估計(jì)或判斷,就是先驗(yàn)概率分佈,而通過樣本調(diào)查觀測(cè)所取得的有關(guān)客觀環(huán)境的資訊,就是樣本資訊,根據(jù)樣本資訊對(duì)原有的先驗(yàn)概率分佈加以修正,所得到的修正後的有關(guān)客觀環(huán)境各種可能狀態(tài)出現(xiàn)的概率分佈,稱為後驗(yàn)概率分佈。後驗(yàn)概率分佈既包含了先驗(yàn)概率分佈中有關(guān)客觀環(huán)境可能狀態(tài)的資訊,也綜合了樣本中這方面的資訊。因此,利用客觀環(huán)境可能狀態(tài)的後驗(yàn)概率分佈進(jìn)行決策,必然會(huì)使決策的可靠性更高,效果更佳。利用後驗(yàn)概率分佈進(jìn)行的決策,也稱為貝葉斯決策。(二)後驗(yàn)概率分佈的計(jì)算
假設(shè)客觀環(huán)境共有N種可能的狀態(tài),第i種可能狀態(tài)記為Ai,該狀態(tài)出現(xiàn)的先驗(yàn)概率記為P(Ai),在該狀態(tài)出現(xiàn)的條件之下事件B發(fā)生的概率記為P(B/Ai),則由概率論中的貝葉斯法則可知,在觀察到事件B發(fā)生的條件下,客觀狀態(tài)Ai出現(xiàn)的概率即後驗(yàn)概率為:
(三)後驗(yàn)概率型決策的準(zhǔn)則
類似於先驗(yàn)概率型決
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