概率6-1数理统计的基本概念

数理统计第一节随机样本总体和样本小结数理统计数理统计学是一门应用性很强的学科.它是研究怎样以有效的方式收集、整理和分析带有随机性的数据，以便对所考察的问题作出推断和预测.由于大量随机现象必然呈现它规律性，只要对随机现象进行足够多次观察，被研究的规律性一定能清楚地呈现出来.客观上，只允许我们对随机现象进行次数不多的观察试验，我们只能获得局部观察资料.数理统计数理统计的任务就是研究有效地收集、整理、分析所获得的有限的资料，对所研究的问题,尽可能地作出精确而可靠的结论.在数理统计中，不是对所研究的对象全体(称为总体)进行观察，而是抽取其中的部分(称为样本)进行观察获得数据（抽样），并通过这些数据对总体进行推断.数理统计方法具有“部分推断整体”的特征.数理统计某小学学生身高X（概率分布F(x)）抽样学生编号（姓名）1--14观察实验身高数据编号姓名身高（cm）编号姓名身高1于宏林1288周悦1342朱明星1479吴涛1413吴昊13010王燕秋1454彭伟13611戴永康1385陈宇婷14512胡敏1476林宇星13513沈培林1217朱晓存14614万舒俣143数据处理、推断总体样本样本值数理统计一个统计问题总有它明确的研究对象.1.总体研究对象的全体称为总体，一、总体和样本总体中所包含的个体的个数称为总体的容量.总体中每个成员称为个体，总体有限总体无限总体某小学学生身高X总体数理统计因此在理论上可以把总体与概率分布等同起来.我们关心的是总体中的个体的某项指标(如人的身高、灯泡的寿命,汽车的耗油量…).由于每个个体的出现是随机的，所以相应的数量指标的出现也带有随机性.从而可以把这种数量指标看作一个随机变量X，因此随机变量X的分布就是该数量指标在总体中的分布.总体就可以用一个随机变量及其分布来描述.数理统计例如:研究某小学学生身高，关心的数量指标就是身高，那么，此总体就可以用随机变量X表示，或用其分布函数F(x)表示.射高X可用一概率（正态）分布来刻划鉴于此，常用随机变量的记号或用其分布函数表示总体.如说总体X或总体F(x).身高总体是正态分布总体某小学学生身高X总体数理统计类似地，在研究某地区中学生的营养状况时，若关心的数量指标是身高和体重，我们用X和Y分别表示身高和体重，那么此总体就可用二维随机变量(X,Y)或其联合分布函数F(x,y)来表示.统计中，总体这个概念的要旨是：总体就是一个概率分布.数理统计参数的分布，为推断总体分布及各种特征，按一定规则从总体中抽取若干个体进行观察试验，以获得有关总体的信息，这一抽取过程称为“抽样”，所抽取的部分个体称为样本.样本中所包含的个体数目称为样本容量.2.样本从国产轿车中抽5辆进行耗油量试验样本容量为5抽到哪5辆是随机的总体分布一般是未知，或只知道是包含未知数理统计一旦取定一组样本X1，…,Xn,得到n个具体的数(x1,x2,…,xn)，称为样本的一次观察值，简称样本值.n称为这个样本的容量..21nXXXnX，，，观察，其结果依次记为次重复、独立在相同的条件下，进行对总体.,,21分布同的与总体随机变量具有相的一个简单随机样本，是来自总体这样得到的随机变量XXXXn最常用的一种抽样叫作“简单随机抽样”，其特点：1.代表性：X1,X2,…,Xn中每一个与所考察的总体有相同的分布.2.独立性：X1,X2,…,Xn是相互独立的随机变量.数理统计定义：121212(),,,(),,,(),,,.nnnXFxXXXFxXXXXFxnxxxXn设是具有分布函数的随机变量，若是具有同一分布函数的、相互独立的随机变量，则称为从总体（或分布函数）得到的样本容量为的简单随机样本，简称样本，它们的观察值称为样本值，又称为的个独立的观察值由简单随机抽样得到的样本称为简单随机样本，它可以用与总体独立同分布的n个相互独立的随机变量X1,X2,…,Xn表示.数理统计简单随机样本是应用中最常见的情形，今后，当说到“X1,X2,…,Xn是取自某总体的样本”时，若不特别说明，就指简单随机样本.=F(x1)F(x2)…F(xn)若总体的分布函数为F(x)、概率密度函数为f(x),则其简单随机样本的联合分布函数为12(,,,)nFxxx其简单随机样本的联合概率密度函数为12(,,,)nfxxx=f(x1)f(x2)…f(xn)数理统计事实上我们抽样后得到的资料都是具体的、确定的值.如我们从某班大学生中抽取10人测量身高,得到10个数，它们是样本取到的值而不是样本.我们只能观察到随机变量取的值而见不到随机变量.3.总体、样本、样本值的关系数理统计总体（理论分布）？样本样本值统计是从手中已有的资料--样本值，去推断总体的情况---总体分布F(x)的性质.总体分布决定了样本取值的概率规律，也就是样本取到样本值的规律，因而可以由样本值去推断总体.样本是联系二者的桥梁数理统计二、小结研究对象的全体称为总体总体中每个成员称为个体.nXFFX,,X,XFX,,X,XFXnn为的简单随机样本）得到的容量、或总体（或总体为从分布函数变量，则称的、相互独立的随机是具有同一分布函数的随机变量，若是具有分布函数设2121.简称样本