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相合估計

鎖定
相合估計亦稱為一致估計、相容估計,估計量的一種大樣本性質為:當樣本容量n充分大時,估計量可以以任意的精確程度逼近被估計參數的真值。按收斂意義不同,可以區分不同的相合性,常見的有:弱相合估計、強相合估計、r階相合估計,這三種相合性之間的關係與三種收斂性的關係是完全一致的。相合性是一個估計量所應具備的最基本的性質。
中文名
相合估計
外文名
consistent estimation
別    名
相容估計,一致估計
類    別
弱相合估計、強相合估計
特    點
強相合估計量必為相合估計量
應用領域
數理統計

相合估計定義

的基於樣本
的一個估計量,顯然它依賴於樣本n,為表明這種依賴性,可以記之為
。隨着樣本量的變化,可得到一列估計量,一個自然的希望是,當樣本容量無線增加時,估計量能夠依某種意義接近於被估計量的真值。顯然,這是對估計量的起碼要求。相合性就是這樣的一個要求。 [1] 

相合估計相合估計量

弱相合估計,簡稱為相合估計。 [2] 
的基於樣本的
的一個估計量,若對任意固定的
,都滿足:對於任給的
,有
成立,則稱
的相合估計量,上述極限式簡記為
[1] 

相合估計強相合估計量

若對任何固定的
都有
則稱
的強相合估計量,上述式子可簡記為
,這裏a.s.為almost surely的縮寫。 [1] 

相合估計兩者的關係

若對任意固定的
,隨機變量序列
依概率收斂於
;而
則表明對於任何
幾乎處處收斂於
,可以證明,強相合估計量必為相合估計量。 [1] 

相合估計相關定理

相合估計定理1

參數空間
上連續,
的強相合估計量,i=1,2,...,k,則
的強相合估計量。 [1] 

相合估計定理2

設總體有直到k(k≥2)階的矩
可表示為
,且G為連續函數。記
分別為樣本原點矩和樣本中心矩,則
的強相合估計量。
注意:由該定理可知,矩估計量一般是強相合的。 [1] 

相合估計定理3

設分佈族
滿足:
(1)X是有限集
(2)對於不同的參數值θ和θ’,所對應的分佈不同;
(3)
有共同支撐,即
與θ無關;
則對於簡單隨機樣本
,θ的最大似然估計
存在,且
為θ的相合估計量。 [1] 

相合估計定理4

設分佈族
滿足:
(1)θ為R(一維實空間)中的開集
(2)不同的參數值θ和θ’,所對應的分佈不同;
(3)
有共同支撐A;
(4)
對θ的偏導數
在X上存在,並且當簡單隨機樣本
時,似然方程
有且僅有解
,則
,即
為θ的相合估計量。 [1] 

相合估計典例

相合估計例1

,則
是θ的有偏估計,但它是相合的。
證明:
密度函數
,此處
為A的示性函數。故對任意ε>0,有
可見
為θ的相合估計。 [3] 

相合估計例2

,證明θ的極大似然估計是相合的。
證明:似然函數
故有
可見
為θ的嚴格單調下降函數。又因為
從而
有且僅有一個解。故似然方程的根必為極大似然估計量且是相合估計。 [3] 
參考資料
  • 1.    張忠佔,謝田法,楊振海編.應用數理統計.北京:高等教育出版社,2011:78-82
  • 2.    鄭家亨.統計大辭典.北京:中國統計出版社,1995:127-127
  • 3.    楊振海 張忠佔主編.應用數理統計.北京:北京工業大學出版社,2005:64-67